DRV8870DDAR Kompleksowy przewodnik: Wysoko wydajności szczotkowanego sterownika silnika DC

Katalog

Przegląd DRV8870DDAR

. DRV8870DDAR to szczotkowany sterownik silnika prądu stałego 3,6A w pakiecie 8-pinowym, więc PowerPad.Jest przeznaczony do drukarek, urządzeń, sprzętu przemysłowego i innych małych maszyn, aby zapewnić stabilną i wydajną kontrolę silnika.Sterownik używa dwóch wejść logicznych do kontrolowania wewnętrznego obwodu mostka H, ​​który składa się z czterech MOSFET N-Kanałowych i jest w stanie dwukierunkowej kontroli silnika i obsługuje prądy szczytowe do 3,6a.Pod względem kontrolowania prędkości silnika DRV8870DDAR akceptuje wejście PWM, umożliwiając użytkownikom wybrać bieżący tryb tłumienia w celu dokładnego regulacji prędkości silnika.Ponadto, gdy oba wejścia są ustawione niskie, kierowca wchodzi w tryb uśpienia o niskiej mocy, aby oszczędzać energię i przedłużyć żywotność urządzenia.

Zawiera zintegrowaną regulację prądu opartą na napięciu na analogowych pinach VREF i ISEN, które są proporcjonalne do prądu silnika przez zewnętrzny rezystor zmysłowy.Ta zdolność ograniczająca prąd kontroluje przepływ prądu do znanego poziomu, znacznie zmniejszając wymagania mocy systemu i zmniejszając masową pojemność wymaganą do utrzymania stabilnego napięcia, szczególnie podczas uruchamiania i przeciągnięcia silnika.Ponadto urządzenie ma kompleksową ochronę przed usterkami i warunkami zwarciowymi, takimi jak podwozie, nadprąd i przerwę.Może napędzać silnik prądu stałego, uzwojenie silnika krokowego lub innych obciążeń i stabilnie działać w szerokim zakresie napięcia roboczego od 6,5 V do 45 V.Typowy RDS (ON) wynosi 565 mΩ (HS+LS), prąd szczytowy wynosi do 3,6a i jest wyposażony w interfejs sterujący PWM, aby ułatwić użytkownikom dokładne kontrolowanie prędkości silnika.Jednocześnie kierowca integruje również obecne funkcje regulacji i ma tryb uśpienia o niskiej mocy, aby dalej oszczędzać energię.

Alternatywy i odpowiedniki:

• • DRV8870DDA

• • DRV8871DDA

• • DRV8871DDAR

• • DRV8872DDA

Tryby funkcjonalne urządzenia

Urządzenie DRV8870DDAR może być używane na wiele sposobów do prowadzenia szczotkowanego silnika DC.

Kontrola VM

W niektórych systemach pożądany jest zmienny VM jako sposób zmiany prędkości silnika.

Wejścia statyczne z prądem

Piny IN1 i IN2 można ustawić wysokie i niskie dla 100 -procentowego napędu cyklu pracy, a ITRIP można użyć do kontrolowania prądu silnika, prędkości i możliwości momentu obrotowego.

PWM z bieżącą regulacją

Ten schemat wykorzystuje wszystkie możliwości urządzenia.Prąd ITRIP jest ustawiony powyżej normalnego prądu roboczego i wystarczająco wysoki, aby osiągnąć odpowiedni czas spinania, ale wystarczająco niski, aby ograniczyć prąd do pożądanego poziomu.Prędkość silnika jest kontrolowana przez cykl pracy jednego z wejść, podczas gdy drugie dane wejściowe jest statyczne.Hamulec lub powolny rozkład jest zwykle stosowany w czasie poza czasem.

PWM bez aktualnych regulacji

Jeśli regulacja prądu nie jest wymagana, pin ISEN powinien być bezpośrednio podłączony do płaszczyzny uziemienia PCB.Napięcie VREF musi nadal wynosić 0,3 V do 5 V, a większe napięcia zapewniają większy margines hałasu.Ten tryb zapewnia najwyższy możliwy prąd szczytowy, który wynosi do 3,6 A przez kilkaset milisekund (w zależności od charakterystyki PCB i temperatury otoczenia).Jeżeli prąd przekracza 3,6 a, urządzenie może osiągnąć ochronę nadprądową (OCP) lub wyłączenie przewagi (TSD).Jeśli tak się stanie, urządzenie wyłącza się i chroni przez około 3 ms (Tretric), a następnie wznawia normalne działanie.

Parametry techniczne DRV8870DDAR

• Status części: aktywny

• Producent: Texas Instruments

• Pakiet / obudowa: So-PowerPad-8

• Opakowanie: taśma i rolka

• Liczba wyjść: 2 wyjścia

• Częstotliwość robocza: 100 kHz

• Prąd operacyjny: 3 Ma

• Napięcie zasilania roboczego: 6,5 V do 45 V

• Temperatura pracy: - 40 ° C ~ 125 ° C

• Liczba pinów: 8

• Styl montażowy: SMD/SMT

• Konfiguracja wyjściowa: m-mostek

• Kategoria produktu: silnik / ruch i sterowniki zapłonu

Jakie są charakterystyki zużycia energii DRV8870DDAR?

DRV8870DDAR ma następujące cechy zużycia energii:

Charakterystyka temperatury: Charakterystyka temperatury kierowcy będą miały również wpływ na jego zużycie energii.W środowiskach o wysokiej temperaturze wzrasta wewnętrzna odporność urządzenia, co powoduje dodatkowe zużycie energii.Dlatego DRV8870DDAR zwykle zapewnia parametry zużycia energii w różnych warunkach temperatury w arkuszu danych, aby użytkownicy mogli dokładniej zrozumieć jego wydajność w rzeczywistych aplikacjach.

Dynamiczne zużycie energii: dynamiczne zużycie energii zależy od prądu wyjściowego, napięcia napędu i charakterystyki obciążenia silnika.Dynamiczne zużycie energii wzrośnie, gdy obciążenie pracą będzie ciężkie lub częste, zatrzymują się i wymagane są zmiany prędkości.Jednak DRV8870DDAR jest zwykle projektowany jako sterownik o wysokiej wydajności, więc jego dynamiczne zużycie energii jest ogólnie kontrolowane na niskim poziomie.

STATYCZNE Zużycie energii: statyczne zużycie energii DRV8870DDAR jest bardzo niskie, zwykle w zakresie kilku miliardatów do dziesiątek Milliwatts.Oznacza to, że sam napęd zużywa bardzo mało energii, nawet gdy silnik nie działa lub pod lekkim obciążeniem.

Wydajność: DRV8870DDAR ma konstrukcję o wysokiej wydajności i zwykle jest w stanie pracować między 85 a 95 procentami.Wysoka wydajność oznacza, że ​​napęd ma wysoką zdolność do przekształcania wejściowej energii elektrycznej na mechaniczną moc wyjściową, zmniejszając w ten sposób odpady energetyczne i wytwarzanie ciepła.

DRV8870DDAR Diagram obwodu

Zalecenia dotyczące zasilania DRV8870DDAR

Zapewnienie wystarczającej lokalnej pojemności masowej stanowi kluczowe znaczenie w projektowaniu systemu napędu silnikowego.Większa pojemność masowa zazwyczaj daje zalety, ale kompromisy obejmują eskalowane wydatki i powiększone wymiary fizyczne.

Ilość potrzebnej lokalnej pojemności zależy od różnych czynników, w tym:

• Metoda hamowania silnika

• Dopuszczalna falowanie napięcia

• Najwyższy prąd wymagany przez układ silnikowy

• Rodzaj zastosowanego silnika (szczotkowane DC, bezszczotkowe DC, Stepper)

• Pojemność zasilania i zdolności do pozyskiwania prądu

• Ilość pasożytniczej indukcyjności między zasilaczem a układem motorycznym

Indukcyjność między systemem zasilania a systemem napędu silnikowego ogranicza sposób zmiany prądu prądu z zasilania.Jeśli lokalna pojemność masowa jest zbyt mała, system reaguje na nadmierne wymagania lub zrzuty prądu z silnika ze zmianą napięcia.Gdy stosuje się odpowiednią pojemność masową, napięcie silnika pozostaje stabilne i można szybko dostarczyć wysoki prąd.Karta danych ogólnie zapewnia zalecaną wartość, ale wymagane są testy na poziomie systemu w celu ustalenia kondensatora masowego o odpowiednim rozmiarze.

Ocena napięcia dla kondensatorów objętościowych powinna być wyższa niż napięcie robocze, aby zapewnić margines przypadków, gdy silnik przenosi energię do zasilania.

Funkcjonalne cechy DRV8870DDAR

DRV8870DDAR ma następujące funkcje:

Szeroki zakres napięcia wejściowego: Zakres napięcia wejściowego DRV8870DDAR wynosi od 3,8 V do 36 V, co jest odpowiednie dla różnych scenariuszy zastosowania zasilacza.

Kontrola PWM: DRV8870DDAR obsługuje kontrolę modulacji szerokości impulsu (PWM), która może osiągnąć dokładną prędkość i kontrolę sterowania silnikiem poprzez regulację częstotliwości i cyklu pracy PWM.

Niskie zużycie energii: DRV8870DDAR ma niskie charakterystyki zużycia energii w warunkach bez obciążenia lub niskiego obciążenia.Może osiągnąć operację oszczędzania energii i zmniejszyć zużycie energii systemu poprzez kontrolowanie wielkości prądu.

Wysoka integracja: DRV8870DDAR ma wysoce zintegrowaną konstrukcję, zmniejszając liczbę i rozmiar komponentów zewnętrznych.Zawiera również wbudowany regulator napięcia zasilacza, który może zapewnić funkcje regulacji zasilania wymagane przez obwody zewnętrzne.

Struktura podwójnego mostka H: DRV8870DDAR przyjmuje strukturę napędu podwójnego m-mostu, która może kontrolować obrót do przodu i do tyłu, przyspieszenie i opóźnienie oraz inne ruchy.Może zdawać sobie sprawę z dwukierunkowej kontroli silnika, umożliwiając silnik poruszanie się do przodu, do tyłu i hamulca.

Wiele opcji interfejsu: DRV8870DDAR zapewnia wiele opcji interfejsu, w tym SPI, I2C i UART itp. Pozwala to komunikować się z różnymi kontrolerem i mikroprocesorami w celu bardziej elastycznej i wygodnej integracji systemu.

Zdolność do jazdy o wysokim prądu: DRV8870DDAR może zapewnić prąd wyjściowy do 3,6a, który może być używany do napędzania silników lub obciążeń wymagających wysokiego prądu.To sprawia, że ​​nadaje się do różnych zastosowań przemysłowych i scenariuszy, takich jak roboty wymagające silnej siły napędowej.

Wbudowane funkcje ochrony: DRV8870DDAR ma wiele wbudowanych funkcji ochrony, w tym ochronę nadmiernej prądu, ochronę nadmiernej temperatury, ochronę zwarcia i ochronę niskiego napięcia.Te funkcje ochrony mogą skutecznie uniknąć uszkodzenia sprzętu i silników oraz poprawić niezawodność systemu i bezpieczeństwo.

Jakie opcje interfejsu zapewnia DRV8870DDAR?

DRV8870DDAR zapewnia różnorodne opcje interfejsu, jego główne interfejsy obejmują:

Wejście kontroli kierunku

DRV8870DDAR zapewnia interfejs do kontrolowania kierunku ruchu motorycznego.Wskazuje to na obrót do przodu lub do tyłu silnika poprzez wprowadzanie logiki wysoki poziom lub niski poziom logiki.Wejście kontroli kierunku jest zwykle podłączone do cyfrowego pinu wyjściowego mikrokontrolera lub innego urządzenia sterującego.

Diagnoza błędów

DRV8870DDAR zapewnia również wyjście diagnostyczne usterki, aby wskazać status pracy sterownika lub wykryć usterki.Na przykład wyjścia diagnostyczne usterki można zastosować do wskazania warunków błędów, takich jak nadprąd, wyprzedzenie lub podnapięcie.Sygnały te są zwykle podłączone do cyfrowych pinów wejściowych mikrokontrolera lub innego urządzenia monitorującego.

Wejście PWM

DRV8870DDAR obsługuje wejście PWM (modulacja szerokości impulsu) do kontrolowania prędkości i kierunku silnika.Regulując cykl pracy sygnału wejściowego PWM, można kontrolować prędkość silnika wyjściowego.Wejście PWM jest zwykle podłączone do pinu wyjściowego PWM mikrokontrolera lub innego cyfrowego urządzenia wyjściowego.

Włącz dane wejściowe

Wejście Włącz służy do włączenia lub wyłączenia sterownika silnika.Gdy wejście Włącz jest na wysokim poziomie logicznym, sterownik jest w stanie włączonego i może napędzać silnik;Gdy wejście Włącz jest na niskim poziomie logicznym, sterownik jest w stanie wyłączonym, a silnik przestaje działać.Wejście Włącz jest zwykle podłączone do cyfrowego pinu wyjściowego mikrokontrolera lub innego urządzenia sterującego.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co to jest sterownik silnika m-mostko?

Kierowcy m-mostek są od dawna ustalonym środkiem umożliwiającym dwukierunkową jazdę silnikową.Za pomocą jednego może być napędzany obrót silnika, a polaryzację zasilania do silnika można zamienić w celu zmiany kierunku obrotu.Może również zadbać o hamowanie, gdy jest to wymagane.

2. Jaki jest wymiana i równoważny DRV8870DDAR?

Możesz wymienić DRV8870DDAR DRV8870DDA, DRV8871DDA, DRV8871DDAR lub DRV8872DDA.

3. Jaki jest cel zintegrowanej pompy ładowania w DRV8870DDAR?

Zintegrowana pompa ładowania w DRV8870DDAR pozwala jej działać z jednego zasilacza, upraszczając ogólny projekt systemu.

4. Jakie funkcje ochrony oferuje DRV8870DDAR?

DRV8870DDAR zapewnia kilka funkcji ochrony, w tym ochronę nadprądową (OCP), ochronę Overtemperature (OTP), Lockout Undervovage (UVLO) i raportowanie błędów.