電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片是集成有CMOS 控制電路和DMOS 功率器件的芯片,利用它可以與主處理器、電機(jī)和增量型編碼器構(gòu)成一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)??梢杂脕?lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和繼電器等感性負(fù)載。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片采用標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)控制,具有兩個(gè)使能控制端,在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作,有一個(gè)邏輯電源輸入端,使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作;可以外接檢測(cè)電阻,將變化量反饋給控制電路。
幾款高性?xún)r(jià)比電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
幾款本土高性?xún)r(jià)比的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,可直接替換一些國(guó)外進(jìn)口型號(hào)芯片,主要適 用于各種消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品,提升客戶(hù)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
1:HR4988
控制方式:STEP/DIR,2個(gè)H橋,細(xì)分:1-1/16,邏輯電源電壓:3.0-5.5V,功率電壓:8-38V,輸出電流:2.0A QFN28,可以完全pin to pin A4988,價(jià)格和供貨這塊相對(duì)比較穩(wěn)定。
2:HR4985
控制方式:STEP/DIR,2個(gè)H橋,細(xì)分:1-1/8,邏輯電源電壓:3.0-5.5V,功率電壓:8-38V,輸出電流:1.0A QFN24。
3:HR8826
控制方式:STEP/DIR,2個(gè)H橋,細(xì)分:1-1/32,邏輯電源電壓:3.3V(內(nèi)建),功率電壓:8-42V,輸出電流:3.0A HTSSOP28,可完全pin to pin DRV8825,價(jià)格和供貨相對(duì)穩(wěn)定。
4:HR8833
控制方式:PWM,2個(gè)H橋,邏輯電源電壓:3.3V(內(nèi)建),功率電壓:2.7-12.8V,輸出電流:1.5A eTSSOP16/QFN16,可完全pin to pin DRV8833,價(jià)格和供貨相對(duì)穩(wěn)定。
5:AT4950
控制方式:PWM,1個(gè)H橋,功率電壓:6.5-32V,輸出電流:3.5A eSOP8,可完全pin to pin A4950,價(jià)格和供貨相對(duì)穩(wěn)定。
由于單片機(jī)屬于信息類(lèi)電路,帶負(fù)載能力極差,不可能直接用來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。因此電機(jī)的驅(qū)動(dòng)就顯得尤為重要。本文匯總了自己用過(guò)的幾個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片及其注意事項(xiàng)等等,以后有機(jī)會(huì)還會(huì)繼續(xù)修正增加等。
驅(qū)動(dòng)原理
直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)多種多樣,但是驅(qū)動(dòng)原理卻是恒定不變的。電機(jī)速度的調(diào)控總的來(lái)說(shuō)有三種:弱磁升速,調(diào)壓調(diào)速和串電阻調(diào)速。而降壓調(diào)速兼顧平滑無(wú)級(jí)調(diào)速和調(diào)壓范圍廣的優(yōu)點(diǎn)使之稱(chēng)為小型直流電機(jī)中最為常用的速度調(diào)控方式。而H橋電路作為一個(gè)天才般的發(fā)明,可以使得電機(jī)既得到正向電流也可以得到反向電流。
H橋電路的設(shè)計(jì)完美的解決了電機(jī)的四象限運(yùn)動(dòng),讓電流可以正向流動(dòng)也可以反向流動(dòng)。前面我們說(shuō)了小型直流電機(jī)最好調(diào)速方式是調(diào)壓調(diào)速,那么進(jìn)行調(diào)壓的技術(shù)就是脈寬調(diào)制技術(shù),又稱(chēng)為PWM技術(shù)。PWM技術(shù)讓峰值允許的情況下直流調(diào)壓稱(chēng)為可能,借助現(xiàn)在性能良好的控制全控原件,PWM技術(shù)正發(fā)揮著越來(lái)越重大的作用。
BTN7960/BTN7971
這個(gè)芯片是我們最開(kāi)始做智能車(chē)的時(shí)候使用的芯片,相當(dāng)耐用,一般不會(huì)有什么問(wèn)題。但是無(wú)奈單片價(jià)格不太友好,不太建議使用。但是如果對(duì)芯片性能要求不高的話(huà),這個(gè)芯片也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
BTN7971是BTN7960的升級(jí)版,性能相對(duì)而言更加穩(wěn)定,但是功能和驅(qū)動(dòng)方式等等沒(méi)有任何區(qū)別,你可以直接拿BTN7971的芯片放到BTN7960的板子上面,完全不會(huì)有任何問(wèn)題。更不友好的是:BTN7971是一個(gè)半橋型驅(qū)動(dòng)芯片,驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)需要兩個(gè)BTN及相應(yīng)的外置芯片。
該芯片的應(yīng)用也較為簡(jiǎn)單,使用起來(lái)沒(méi)有太多的要求,大家按照電路圖進(jìn)行連接即可使用。
因?yàn)锽TN7971是一個(gè)半橋驅(qū)動(dòng),所以驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)就需要一個(gè)兩塊BTN進(jìn)行驅(qū)動(dòng),并且加上相應(yīng)的電阻和濾波電容(圖上沒(méi)有,數(shù)據(jù)手冊(cè)上面有,但實(shí)際測(cè)試不適用也沒(méi)有太大影響。高頻情況下)相關(guān)原件就有數(shù)十個(gè)。
A4950
A4950可以屬于單芯片內(nèi)部集成MOS全橋電路,因此可以使用一個(gè)芯片控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),相對(duì)于BTN7971的半橋電路要穩(wěn)定好多。價(jià)格上也相對(duì)而言較低,可以接受。
A4950體積較小,因此工作時(shí)會(huì)有較多的熱量產(chǎn)生,因此需要在設(shè)置PCB的時(shí)候注意在芯片下方留一定數(shù)量的通孔用來(lái)散熱。芯片上部的散熱片如果有可能的話(huà)建議貼上去,但是不貼似乎也不會(huì)有太大影響。
A4950的應(yīng)用電路就相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單,但是有一個(gè)比較特備的要求就是需要一個(gè)R250功率電阻,用來(lái)釋放多余的功率成分。應(yīng)用電路上圖已經(jīng)標(biāo)識(shí),不再單獨(dú)畫(huà)出來(lái)了。
TB6612
TB6612是一個(gè)雙 電機(jī)驅(qū)動(dòng),一個(gè)電機(jī)可以同時(shí)控制兩個(gè)電機(jī),但是相對(duì)而言性能不夠優(yōu)秀,現(xiàn)在有漸漸被淘汰的趨勢(shì),建議使用A4950代替TB6612二者使用元件數(shù)目幾乎一致,但A4950各方面性能都稍稍好一點(diǎn)。
應(yīng)用電路可以依靠上面的原理圖進(jìn)行來(lái)制作,外部連接器件較少,也沒(méi)有額外的其他要求,使用起來(lái)比較簡(jiǎn)便。
IR2101
IR2101并不是一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,只能算是一個(gè)全橋控制器,但是相對(duì)于其他芯片而言,也算是另一種驅(qū)動(dòng)方式吧
IR2101屬于自行利用MOS管搭建H橋電路,因此使用起來(lái)所需要的單獨(dú)原件較多,但是性能相對(duì)而言更好,帶負(fù)載能力也稍強(qiáng),驅(qū)動(dòng)電流較大的電機(jī)的時(shí)候自行搭建H橋較好。注意,下圖只是半橋驅(qū)動(dòng)電路,如果要驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要構(gòu)成全橋驅(qū)動(dòng),還需要這樣相同的電路才能構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路。
L298N
這個(gè)是一個(gè)比較常用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,這個(gè)芯片是我們老師推薦我們使用的,因此我覺(jué)得可能是一個(gè)比較經(jīng)典的應(yīng)用,使用起來(lái)也的確有點(diǎn)復(fù)雜,不如前面的那些電路應(yīng)用簡(jiǎn)單。所以也不太推薦使用?;镜脑韴D應(yīng)用如下:
L298N應(yīng)用電路,L298N應(yīng)用方法
評(píng)論
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