DRV8836：低電壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)的理想之選

在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，對(duì)于低電壓或電池供電的應(yīng)用場(chǎng)景，一款性能出色、功能豐富且體積小巧的驅(qū)動(dòng)芯片至關(guān)重要。德州儀器（TI）的 DRV8836 便是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品，下面就為大家詳細(xì)介紹。

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產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力

DRV8836 是一款雙 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)或者一個(gè)步進(jìn)電機(jī)。其每個(gè) H 橋的最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 1.5A，若將兩個(gè)橋并聯(lián)，還能實(shí)現(xiàn) 3A 的驅(qū)動(dòng)電流。而且，它的 MOSFET 導(dǎo)通電阻較低，HS + LS 僅為 305mΩ，這有助于降低功耗，提高能源效率。

寬電壓工作范圍

該芯片的工作電源電壓范圍為 2V 至 7V，非常適合電池供電的應(yīng)用。無(wú)論是低電壓的電池系統(tǒng)，還是稍高電壓的電源，DRV8836 都能穩(wěn)定工作。

靈活的接口與低功耗模式

它提供了靈活的 PWM 或 PHASE/ENABLE 接口，方便與各種控制器進(jìn)行連接。同時(shí)，還具備低功耗睡眠模式，通過(guò)專用的 nSLEEP 輸入引腳控制，在睡眠模式下最大電源電流僅為 95nA，大大延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

小巧的封裝

采用 2.00mm × 3.00mm 的 WSON 封裝，體積小巧，節(jié)省了電路板空間，適用于對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

DRV8836 的應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富，涵蓋了眾多電池供電的設(shè)備，如 DSLR 鏡頭、消費(fèi)產(chǎn)品、玩具、機(jī)器人、相機(jī)以及醫(yī)療設(shè)備等。在這些應(yīng)用中，它能夠?yàn)殡姍C(jī)提供穩(wěn)定可靠的驅(qū)動(dòng)，滿足不同設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制需求。

詳細(xì)技術(shù)解讀

內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

DRV8836 內(nèi)部有兩個(gè) H 橋驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)塊由 N 溝道功率 MOSFET 配置成 H 橋來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組。內(nèi)部電荷泵會(huì)生成柵極驅(qū)動(dòng)電壓，以確保 MOSFET 能夠正常工作。每個(gè) H 橋可提供高達(dá) 1.5A 的輸出電流。

接口模式選擇

該芯片支持 PHASE/ENABLE 和 IN/IN 兩種接口模式，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活選擇，這兩種模式都與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備兼容。

保護(hù)功能齊全

具備完善的內(nèi)部保護(hù)功能，包括過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓鎖定和過(guò)溫保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)，模擬電流限制電路會(huì)限制通過(guò) FET 的電流，若過(guò)流持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間，H 橋中的所有 FET 會(huì)被禁用，大約 1ms 后自動(dòng)重新啟用。當(dāng)芯片溫度超過(guò)安全限制時(shí)，H 橋中的 FET 也會(huì)被禁用，待溫度降至安全水平后自動(dòng)恢復(fù)工作。若 VCC 引腳電壓低于欠壓鎖定閾值電壓，設(shè)備內(nèi)的所有電路會(huì)被禁用，內(nèi)部邏輯復(fù)位，當(dāng) VCC 電壓上升到閾值以上時(shí)恢復(fù)工作。

應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電源推薦

在電源設(shè)計(jì)方面，VCC 引腳需要用一個(gè)至少 0.1μF 的陶瓷電容旁路到 GND，以減少電源噪聲。同時(shí)，合適的本地大容量電容對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也非常重要。大容量電容的選擇需要考慮多個(gè)因素，如電機(jī)系統(tǒng)所需的最大電流、電源的電容和供電能力、電源與電機(jī)系統(tǒng)之間的寄生電感、可接受的電壓紋波、電機(jī)類型以及電機(jī)制動(dòng)方法等。雖然數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了推薦值，但實(shí)際應(yīng)用中還需要進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)測(cè)試來(lái)確定合適的大容量電容大小。

布局指南

VCC 引腳應(yīng)使用低 ESR 陶瓷旁路電容旁路到 GND，電容應(yīng)盡可能靠近 VCC 引腳，并通過(guò)粗走線或接地平面連接到設(shè)備的 GND 引腳。同時(shí)，VCC 引腳還需要使用合適的大容量電容旁路到地，該電容可以是電解電容，且應(yīng)靠近 DRV8836 放置。

散熱考慮

DRV8836 具備熱關(guān)斷（TSD）功能，當(dāng)芯片溫度超過(guò)約 150°C 時(shí)，設(shè)備會(huì)禁用，直到溫度降至安全水平。為了確保芯片正常工作，需要注意散熱設(shè)計(jì)。芯片的功率耗散主要集中在輸出 FET 的導(dǎo)通電阻上，隨著溫度升高，導(dǎo)通電阻會(huì)增加，功率耗散也會(huì)相應(yīng)增加。因此，在設(shè)計(jì)散熱片時(shí)需要考慮這一因素。PowerPAD? 封裝采用外露焊盤(pán)來(lái)散熱，需要將該焊盤(pán)與 PCB 上的銅層進(jìn)行熱連接。在多層 PCB 且有接地平面的情況下，可以通過(guò)添加多個(gè)過(guò)孔將散熱焊盤(pán)連接到接地平面；在沒(méi)有內(nèi)部平面的 PCB 上，可以在 PCB 的兩側(cè)增加銅面積來(lái)散熱。

總結(jié)

DRV8836 以其出色的性能、豐富的功能和小巧的封裝，為低電壓或電池供電的電機(jī)控制應(yīng)用提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。無(wú)論是在消費(fèi)電子、玩具還是醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，它都能發(fā)揮重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇電源、進(jìn)行布局設(shè)計(jì)和散熱考慮，以充分發(fā)揮 DRV8836 的優(yōu)勢(shì)。大家在使用 DRV8836 過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。