Guía integral DRV8870DDAR: controlador de motor CC cepillado de alta eficiencia
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Descripción general de DRV8870DDAR
El DRV8870DDAR es un controlador de motor CC cepillado de 3.6A en un paquete PowerPad de 8 pines.Está diseñado para impresoras, electrodomésticos, equipos industriales y otras máquinas pequeñas para proporcionar un control de motor estable y eficiente.El controlador utiliza dos entradas lógicas para controlar su circuito interno de puente H, que se compone de cuatro MOSFET de canales N y es capaz de control bidireccional del motor y admite corrientes máximas de hasta 3.6a.En términos de control de la velocidad del motor, el DRV8870DDAR acepta la entrada PWM, lo que permite a los usuarios seleccionar el modo de atenuación actual para ajustar con precisión la velocidad del motor.Además, cuando ambas entradas se establecen bajas, el controlador ingresa a un modo de suspensión de baja potencia para ahorrar energía y extender la vida útil del dispositivo.
Cuenta con una regulación de corriente integrada basada en el voltaje en las pines de entrada analógica VREF e ISEN, que es proporcional a la corriente del motor a través de la resistencia del sentido externa.Esta capacidad de limitación de corriente controla el flujo de corriente a un nivel conocido, reduciendo significativamente los requisitos de potencia del sistema y reduciendo la capacitancia a granel requerida para mantener el voltaje estable, especialmente durante el arranque y el estancamiento del motor.Además, el dispositivo presenta una protección integral contra fallas y condiciones de cortocircuito, como subtensión, sobrecorriente y sobrecarga.Puede conducir un motor de CC, un devanado de un motor paso a paso u otras cargas y funcionar de manera estable dentro de un amplio rango de voltaje de funcionamiento de 6.5V a 45 V.Su RDS típico (ON) es de 565MΩ (HS+LS), la corriente máxima es de hasta 3.6a y está equipada con una interfaz de control PWM para facilitar a los usuarios controlar la velocidad del motor con precisión.Al mismo tiempo, el controlador también integra las funciones de regulación actual y tiene un modo de suspensión de baja potencia para ahorrar aún más energía.
Alternativas y equivalentes:
Modos funcionales del dispositivo
El dispositivo DRV8870DDAR se puede usar de múltiples maneras para conducir un motor CC cepillado.
VM Control
En algunos sistemas, es deseable variable VM como un medio para cambiar la velocidad del motor.
Entradas estáticas con regulación actual
Los pines IN1 e IN2 se pueden establecer altos y bajos para la unidad del ciclo de trabajo del 100 por ciento, e ITRIP se puede usar para controlar la corriente del motor, la velocidad y la capacidad de torque.
PWM con regulación actual
Este esquema utiliza todas las capacidades del dispositivo.La corriente de ITRIP se establece por encima de la corriente de operación normal y lo suficientemente alta como para lograr un tiempo de giro adecuado, pero lo suficientemente bajo como para limitar la corriente al nivel deseado.La velocidad del motor está controlada por el ciclo de trabajo de una de las entradas, mientras que la otra entrada es estática.El freno o la descomposición lenta se usan típicamente durante el tiempo libre.
PWM sin regulación actual
Si no se requiere una regulación actual, el pin ISEN debe conectarse directamente al plano de tierra PCB.El voltaje VREF aún debe ser de 0.3V a 5 V, y los voltajes mayores proporcionan un mayor margen de ruido.Este modo proporciona la corriente máxima más alta posible que es de hasta 3.6 A por unos pocos cientos de milisegundos (dependiendo de las características de PCB y la temperatura ambiente).Si la corriente excede 3.6 A, el dispositivo podría alcanzar la protección contra sobrecorriente (OCP) o apagado de sobretemperatura (TSD).Si eso sucede, el dispositivo se desactiva y se protege durante aproximadamente 3 ms (tretres) y luego reanuda el funcionamiento normal.
Parámetros técnicos de DRV8870DDAR
• Estado parcial: activo
• Fabricante: Texas Instruments
• Paquete / Caso: SO-PowerPad-8
• Embalaje: cinta y carrete
• Número de salidas: 2 salidas
• Frecuencia de funcionamiento: 100 kHz
• Corriente de suministro operativo: 3 mA
• Voltaje de suministro operativo: 6.5 V a 45 V
• Temperatura de funcionamiento: - 40 ° C ~ 125 ° C
• Recuento de alfileres: 8
• Estilo de montaje: SMD/SMT
• Configuración de salida: H-Bridge
• Categoría del producto: controladores y controladores de motor / movimiento / encendido
¿Cuáles son las características de consumo de energía de DRV8870DDAR?
El DRV8870DDAR tiene las siguientes características de consumo de energía:
Características de la temperatura: las características de temperatura del conductor también tendrán un impacto en su consumo de energía.En entornos de alta temperatura, la resistencia interna del dispositivo aumenta, lo que resulta en un consumo de energía adicional.Por lo tanto, DRV8870DDAR generalmente proporciona parámetros de consumo de energía en diferentes condiciones de temperatura en la hoja de datos para que los usuarios puedan tener una comprensión más precisa de su rendimiento en las aplicaciones reales.
Consumo de energía dinámica: el consumo de energía dinámica depende de la corriente de salida, el voltaje de accionamiento y las características de carga del motor.El consumo de energía dinámica aumentará cuando la carga de trabajo sea pesada o frecuente, se requiera cambios de velocidad y se requieren cambios de velocidad.Sin embargo, el DRV8870DDAR generalmente está diseñado como un controlador de alta eficiencia, por lo que su consumo dinámico de energía generalmente se controla a un nivel bajo.
Consumo de energía estática: el consumo de energía estática de DRV8870DDAR es muy bajo, generalmente en el rango de unos pocos miliwatios a decenas de miliwatios.Esto significa que la unidad en sí consume muy poca energía, incluso cuando el motor no está funcionando o bajo carga de luz.
Eficiencia: DRV8870DDAR tiene un diseño de alta eficiencia y generalmente puede trabajar entre 85 por ciento y 95 por ciento.La alta eficiencia significa que la unidad tiene una alta capacidad para convertir la energía eléctrica de entrada en potencia de salida mecánica, reduciendo así los desechos de energía y la generación de calor.
Diagrama de circuito DRV8870DDAR
Recomendaciones de la fuente de alimentación de DRV8870DDAR
Asegurar suficiente capacitancia a granel local se destaca como una consideración fundamental en el diseño del sistema de accionamiento de motor.Una mayor capacitancia a granel generalmente produce ventajas, sin embargo, las compensaciones abarcan gastos aumentados y dimensiones físicas agrandadas.
La cantidad de capacidad local necesaria depende de una variedad de factores, que incluyen:
• El método de frenado del motor
• La ondulación de voltaje aceptable
• La corriente más alta requerida por el sistema de motor
• El tipo de motor utilizado (CC cepillado, DC sin escobillas, Pinper)
• La capacidad de la fuente de alimentación y la capacidad de obtener corriente
• La cantidad de inductancia parásita entre la fuente de alimentación y el sistema de motor
La inductancia entre la fuente de alimentación y el sistema de accionamiento del motor limita cómo la corriente de velocidad puede cambiar de la fuente de alimentación.Si la capacitancia a granel local es demasiado pequeña, el sistema responde a las demandas o volcados de corriente excesivos del motor con un cambio en el voltaje.Cuando se usa una capacitancia a granel adecuada, el voltaje del motor permanece estable y la corriente alta se puede suministrar rápidamente.La hoja de datos generalmente proporciona un valor recomendado, pero se requieren pruebas a nivel de sistema para determinar el condensador masivo de tamaño adecuado.
La clasificación de voltaje para los condensadores a granel debe ser más alto que el voltaje de funcionamiento, para proporcionar un margen para los casos en que el motor transfiere energía al suministro.
Características funcionales de DRV8870DDAR
DRV8870DDAR tiene las siguientes características:
Rango de voltaje de entrada amplio: el rango de voltaje de entrada de DRV8870DDAR es de 3.8V a 36V, que es adecuado para una variedad de diferentes escenarios de aplicación de la fuente de alimentación.
Control PWM: DRV8870DAR admite el control de modulación de ancho de pulso (PWM), que puede lograr una velocidad precisa y control de dirección del motor al ajustar la frecuencia y el ciclo de trabajo de PWM.
Bajo consumo de energía: DRV8870DDAR tiene características de bajo consumo de energía en condiciones de carga o baja.Puede lograr una operación de ahorro de energía y reducir el consumo de energía del sistema controlando el tamaño de la corriente.
Alta integración: DRV8870DDAR tiene un diseño altamente integrado, reduciendo el número y el tamaño de los componentes externos.También contiene un regulador de voltaje de fuente de alimentación incorporado que puede proporcionar funciones de regulación de la fuente de alimentación requeridas por los circuitos externos.
Estructura doble de puente H: DRV8870DDAR adopta una estructura de accionamiento de puente H doble, que puede controlar la rotación, aceleración y desaceleración y otros movimientos hacia adelante e inversa.Puede realizar un control bidireccional del motor, lo que permite que el motor se mueva hacia adelante, hacia atrás y el freno.
Opciones de interfaz múltiple: DRV8870DDAR proporciona múltiples opciones de interfaz, incluidas SPI, I2C y UART, etc. Esto le permite comunicarse con diferentes controladores y microprocesadores para una integración de sistema más flexible y conveniente.
Capacidad de conducción de alta corriente: DRV8870DDAR puede proporcionar una salida de corriente de hasta 3.6a, que puede usarse para impulsar motores o cargas que requieren alta corriente.Esto lo hace adecuado para diversas aplicaciones y escenarios industriales, como robots que requieren una fuerte fuerza impulsora.
Funciones de protección incorporadas: DRV8870DDAR tiene una variedad de funciones de protección incorporadas, que incluyen protección contra la corriente de corriente, protección por exceso de temperatura, protección contra cortocircuitos y protección de bajo voltaje.Estas funciones de protección pueden evitar efectivamente daños a los equipos y motores y mejorar la confiabilidad y seguridad del sistema.
¿Qué opciones de interfaz proporciona DRV8870DDAR?
DRV8870DDAR proporciona una variedad de opciones de interfaz, sus interfaces principales incluyen:
Entrada de control de dirección
DRV8870DDAR proporciona una interfaz para controlar la dirección del movimiento del motor.Indica la rotación hacia adelante o inversa del motor al ingresar un nivel alto lógico o un nivel bajo lógico.La entrada de control de dirección generalmente está conectada a un pin de salida digital de un microcontrolador u otro dispositivo de control.
Producción de diagnóstico de fallas
El DRV8870DDAR también proporciona salida de diagnóstico de fallas para indicar el estado de funcionamiento del controlador o detectar fallas.Por ejemplo, las salidas de diagnóstico de fallas se pueden usar para indicar condiciones de falla como sobrecorriente, sobretemperatura o subtensión.Estas señales generalmente están conectadas a pines de entrada digital de un microcontrolador u otro dispositivo de monitoreo.
Entrada PWM
DRV8870DDAR admite la entrada PWM (modulación de ancho de pulso) para controlar la velocidad y la dirección del motor.Al ajustar el ciclo de trabajo de la señal de entrada PWM, se puede controlar la velocidad del motor de salida.La entrada PWM generalmente está conectada al pin de salida PWM de un microcontrolador u otro dispositivo de salida digital.
Habilitar entrada
La entrada de habilitación se utiliza para habilitar o deshabilitar el controlador del motor.Cuando la entrada de habilitación está en un nivel lógico de alto nivel, el controlador está en un estado habilitado y puede conducir el motor;Cuando la entrada de habilitación está en un nivel bajo lógico, el controlador está en un estado deshabilitado y el motor deja de funcionar.La entrada de habilitación generalmente está conectada a un pin de salida digital de un microcontrolador u otro dispositivo de control.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Qué es el controlador del motor H-Bridge?
Los conductores H-Bridge son un medio establecido desde hace mucho tiempo para habilitar la conducción motor bidireccional.Al usar uno, se puede conducir la rotación del motor, y la polaridad del suministro al motor se puede cambiar para cambiar la dirección de rotación.También puede cuidar el frenado, cuando esto se requiere.
2. ¿Cuál es el reemplazo y el equivalente de DRV8870DDAR?
Puede reemplazar el DRV8870DDAR con DRV8870DDA, DRV8871DDA, DRV8871DDAR o DRV8872DDA.
3. ¿Cuál es el propósito de la bomba de carga integrada en el DRV8870DDAR?
La bomba de carga integrada en DRV8870DDAR le permite funcionar desde una sola fuente de alimentación, simplificando el diseño general del sistema.
4. ¿Qué características de protección ofrece el DRV8870DDAR?
El DRV8870DDAR proporciona varias características de protección, incluida la protección contra sobrecorriente (OCP), protección de sobretemperatura (OTP), bloqueo de subtensión (UVLO) e informes de fallas.