今天給大家介紹的是一種內置步進表的集成微步進電機驅動器(HR8828),為打印機、掃描儀和其它自動化設備提供解決方案。其設計為能使雙極步進電機以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步進模式工作。步進模式由邏輯輸入MODEx選擇。輸出驅動能力達到38V和±3.5A。HR8828的衰減模式可編程。 其實這個型號我之前是有跟大家簡單說過一次的,大家可以翻下我之前的文章,在5月29號發布的。HR8828也是一款由杭州中科微(中國北斗導航芯片設計廠商)研發出來可PIN TO PIN替代大部分進口的驅動芯片,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勢的。這里我就不說了。下面主要是說下HR8828的模塊功能,以便大家進一步了解。 模塊功能描述 簡單的STEP/DIR接口簡化了控制電路,內置微步進相序表可以實現高細分模式。電流整流是可編程的,可實現混合衰減模式。 低功耗睡眠模式允許系統節省功耗當電機不需要驅動的時候。 PWM Motor Drivers HR8828包含兩路使用PWM電流控制的H橋電機驅動電路。下圖顯示電路功能模塊: ![]() 注意:芯片上有多個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,流過電機驅動橋臂的電流是被限制的或者是被控制的。當一個H橋被使能,流過相應橋臂的電流以一個斜率上升,此斜率由直流電壓VBB和電機的電感特性決定。當電流達到設定的閾值,驅動器會關閉此電流,直到下一個PWM循環開始。 在步進過程中,電流整流電路使得流過兩個橋臂的電流呈現半正弦的方式變化,這樣使得電機能圓滑的轉動。PWM目標電流由比較器比較連接在SENSE管腳上的電流檢測電阻上的電壓除以一個除數因子(5)的值和一個參考電壓決定。參考電壓是VREF管腳上的輸入電壓。 100%斬波電流計算如下: ![]() 舉個例子:假如使用了一個0.5Ω的電阻,VREF上的電壓為3.3V,這樣100%斬波電流為1.32A。參考電壓通過內部DAC來衡量,這樣可實現步進電機的微細分。 DecayModes 在PWM電流整流期間,H橋被使能,這樣驅動流過電機橋臂的電流直到PWM斬波電流閾值達到。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斬波電流閾值達到,H橋可以工作在兩種不同的狀態,快衰或者慢衰。 在快衰減模式,一旦PWM斬波電流閾值達到,H橋反轉輸出狀態,使得橋臂電流反方向流通。當橋臂電流接近0時,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的FET,使得橋臂電流續流,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管腳內置22KΩ的下拉電阻。所以當DECAY管腳開路或者不使用時,默認的衰減方式是全混合衰減。 在混合衰減模式,開始是快衰減,經過一段固定關閉時間(PWM周期的33%),開啟慢衰減,直至PWM周期結束。 Blanking Time 在電流被使能的那一刻,xISEN管腳上的電壓是被忽略的,經過一個固定時間后,電流檢測電路才被使能。這個消隱時間一般固定在1.75us。這個消隱時間同時決定了在操作電流衰減時的最小PWM時間。 nRESET, nENBLE and nSLEEP Operation nRESET管腳輸入低電平時,芯片復位內部邏輯,復位微步進相序表至HOME狀態,同時禁止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/禁能微步進相序表的操作。當nENBL輸入低電平,H橋輸出使能,STEP上的上升沿被識別。當nENBL輸入高電平,H橋被禁止,輸出是高阻狀態,STEP輸入被忽略。 nSLEEP管腳輸入為低電平時,器件將進入休眠模式,從而大大降低器件空閑的功耗。進入休眠模式后,器件的H橋被禁止,電荷泵電路停止工作,V3P3輸出被禁止,同時內部所有時鐘也是停止工作的,所有的邏輯輸入都被忽略。當其輸入翻轉為高電平時,系統恢復到正常的操作狀態并將器件的輸出預置到HOME狀態,為了內部電荷泵恢復穩定工作,在SLEEP恢復高電平并延時1ms后STEP信號才能起作用。 nRESET和nENABLE內置100KΩ的下拉電阻,nSLEEP內置1MΩ下拉電阻。 Protection Circuits HR8828有過流保護,過溫保護和欠壓保護。 Overcurrent Protection (OCP) 在每一個FET上有一個模擬電流限制電路,此電路限制流過FET的電流,從而限制門驅動。如果此過流模擬電流維持時間超過OCP脈沖時間,H橋內所有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立檢測的。對地短路,對VBB短路,和輸出之間短路,都會造成過流關閉。注意,過流保護不使用PWM電流控制的電流檢測電路,所以過流保護功能不作用與SENSE電阻。 Thermal Shutdown (TSD) 如果結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。一旦結溫降到一個安全水平,所有操作會自動恢復正常。 Undervoltage Lockout (UVLO) 在任何時候,如果VBB管腳上的電壓降到低于欠壓鎖定閥值,內部所有電路會被禁止,內部所有復位。當VBB上的電壓上升到UVLO以上,所有功能自動恢復。 先到這吧,下回說下這個型號的電路應用。 |