|
今天給大家介紹的是一種內(nèi)置步進(jìn)表的集成微步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（HR8828），為打印機(jī)、掃描儀和其它自動(dòng)化設(shè)備提供解決方案。其設(shè)計(jì)為能使雙極步進(jìn)電機(jī)以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步進(jìn)模式工作。步進(jìn)模式由邏輯輸入MODEx選擇。輸出驅(qū)動(dòng)能力達(dá)到38V和±3.5A。HR8828的衰減模式可編程。 其實(shí)這個(gè)型號(hào)我之前是有跟大家簡(jiǎn)單說過一次的，大家可以翻下我之前的文章，在5月29號(hào)發(fā)布的。HR8828也是一款由杭州中科微（中國北斗導(dǎo)航芯片設(shè)計(jì)廠商）研發(fā)出來可PIN TO PIN替代大部分進(jìn)口的驅(qū)動(dòng)芯片，如：TOSHIBA東芝的TB6560、TB6600就可直接替換使用。在保證性能的前提下，它的成本也是很有優(yōu)勢(shì)的。這里我就不說了。下面主要是說下HR8828的模塊功能，以便大家進(jìn)一步了解。 模塊功能描述 HR8828雙極步進(jìn)電機(jī)提供集成驅(qū)動(dòng)方案，內(nèi)置兩路NMOS H橋，電流檢測(cè)和整流電路，微步進(jìn)相序表。HR8828供電范圍從8V至38，提供3.5A最大電流輸出。 簡(jiǎn)單的STEP/DIR接口簡(jiǎn)化了控制電路，內(nèi)置微步進(jìn)相序表可以實(shí)現(xiàn)高細(xì)分模式。電流整流是可編程的，可實(shí)現(xiàn)混合衰減模式。 低功耗睡眠模式允許系統(tǒng)節(jié)省功耗當(dāng)電機(jī)不需要驅(qū)動(dòng)的時(shí)候。 PWM Motor Drivers HR8828包含兩路使用PWM電流控制的H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。下圖顯示電路功能模塊： 
注意：芯片上有多個(gè)VBB管腳，所有VBB管腳需連接在一起，連接到供電電源。 CurrentRegulation 通過固定頻率的PWM電流整流器，流過電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋臂的電流是被限制的或者是被控制的。當(dāng)一個(gè)H橋被使能，流過相應(yīng)橋臂的電流以一個(gè)斜率上升，此斜率由直流電壓VBB和電機(jī)的電感特性決定。當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定的閾值，驅(qū)動(dòng)器會(huì)關(guān)閉此電流，直到下一個(gè)PWM循環(huán)開始。 在步進(jìn)過程中，電流整流電路使得流過兩個(gè)橋臂的電流呈現(xiàn)半正弦的方式變化，這樣使得電機(jī)能圓滑的轉(zhuǎn)動(dòng)。PWM目標(biāo)電流由比較器比較連接在SENSE管腳上的電流檢測(cè)電阻上的電壓除以一個(gè)除數(shù)因子（5）的值和一個(gè)參考電壓決定。參考電壓是VREF管腳上的輸入電壓。 100%斬波電流計(jì)算如下：
舉個(gè)例子：假如使用了一個(gè)0.5Ω的電阻，VREF上的電壓為3.3V，這樣100%斬波電流為1.32A。參考電壓通過內(nèi)部DAC來衡量，這樣可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的微細(xì)分。 DecayModes 在PWM電流整流期間，H橋被使能，這樣驅(qū)動(dòng)流過電機(jī)橋臂的電流直到PWM斬波電流閾值達(dá)到。電流路徑在下圖的示例1中描述。圖中描述的電流方向定義為正向。 一旦PWM斬波電流閾值達(dá)到，H橋可以工作在兩種不同的狀態(tài)，快衰或者慢衰。 在快衰減模式，一旦PWM斬波電流閾值達(dá)到，H橋反轉(zhuǎn)輸出狀態(tài)，使得橋臂電流反方向流通。當(dāng)橋臂電流接近0時(shí)，H橋被禁止，這樣防止反向電流流通。快衰減電流路徑在下圖的示例2表示。 在慢衰減模式，通過使能兩路低壓側(cè)的FET，使得橋臂電流續(xù)流，下圖示例3表示了慢衰減的電流路徑。
衰減模式 HR8828支持混合衰減，可由DECAY的輸入狀態(tài)覺得輸出方式：DECAY接地選擇電流上升慢衰，下降混合衰；懸空或者接搞選擇全混合衰。DEACY管腳內(nèi)置22KΩ的下拉電阻。所以當(dāng)DECAY管腳開路或者不使用時(shí)，默認(rèn)的衰減方式是全混合衰減。 在混合衰減模式，開始是快衰減，經(jīng)過一段固定關(guān)閉時(shí)間（PWM周期的33%），開啟慢衰減，直至PWM周期結(jié)束。 Blanking Time 在電流被使能的那一刻，xISEN管腳上的電壓是被忽略的，經(jīng)過一個(gè)固定時(shí)間后，電流檢測(cè)電路才被使能。這個(gè)消隱時(shí)間一般固定在1.75us。這個(gè)消隱時(shí)間同時(shí)決定了在操作電流衰減時(shí)的最小PWM時(shí)間。 nRESET, nENBLE and nSLEEP Operation nRESET管腳輸入低電平時(shí)，芯片復(fù)位內(nèi)部邏輯，復(fù)位微步進(jìn)相序表至HOME狀態(tài)，同時(shí)禁止H橋，STEP上的邏輯輸入是被忽略的。 nENBL管腳用來控制輸出和使能/禁能微步進(jìn)相序表的操作。當(dāng)nENBL輸入低電平，H橋輸出使能，STEP上的上升沿被識(shí)別。當(dāng)nENBL輸入高電平，H橋被禁止，輸出是高阻狀態(tài)，STEP輸入被忽略。 nSLEEP管腳輸入為低電平時(shí)，器件將進(jìn)入休眠模式，從而大大降低器件空閑的功耗。進(jìn)入休眠模式后，器件的H橋被禁止，電荷泵電路停止工作，V3P3輸出被禁止，同時(shí)內(nèi)部所有時(shí)鐘也是停止工作的，所有的邏輯輸入都被忽略。當(dāng)其輸入翻轉(zhuǎn)為高電平時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到正常的操作狀態(tài)并將器件的輸出預(yù)置到HOME狀態(tài)，為了內(nèi)部電荷泵恢復(fù)穩(wěn)定工作，在SLEEP恢復(fù)高電平并延時(shí)1ms后STEP信號(hào)才能起作用。 nRESET和nENABLE內(nèi)置100KΩ的下拉電阻，nSLEEP內(nèi)置1MΩ下拉電阻。 Protection Circuits HR8828有過流保護(hù)，過溫保護(hù)和欠壓保護(hù)。 Overcurrent Protection (OCP) 在每一個(gè)FET上有一個(gè)模擬電流限制電路，此電路限制流過FET的電流，從而限制門驅(qū)動(dòng)。如果此過流模擬電流維持時(shí)間超過OCP脈沖時(shí)間，H橋內(nèi)所有FET被禁止，nFAULT 管腳輸出低電平。 H橋上臂和下臂上的過流條件是被獨(dú)立檢測(cè)的。對(duì)地短路，對(duì)VBB短路，和輸出之間短路，都會(huì)造成過流關(guān)閉。注意，過流保護(hù)不使用PWM電流控制的電流檢測(cè)電路，所以過流保護(hù)功能不作用與SENSE電阻。 Thermal Shutdown (TSD) 如果結(jié)溫超過安全限制閾值，H橋的作用FET被禁止，nFAULT管腳輸出低電平。一旦結(jié)溫降到一個(gè)安全水平，所有操作會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常。 Undervoltage Lockout (UVLO) 在任何時(shí)候，如果VBB管腳上的電壓降到低于欠壓鎖定閥值，內(nèi)部所有電路會(huì)被禁止，內(nèi)部所有復(fù)位。當(dāng)VBB上的電壓上升到UVLO以上，所有功能自動(dòng)恢復(fù)。 先到這吧，下回說下這個(gè)型號(hào)的電路應(yīng)用。 |
