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智能家居:步進電機驅(qū)動TB67H450FNG
北京芯時代電子科技發(fā)展有限公司
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近幾年由于科技的進步和網(wǎng)絡的普及,智能家居產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,智能家居產(chǎn)品給人們的生活品質(zhì)帶來顯著提高,現(xiàn)代人也越來越依賴于只能家居。

在追求產(chǎn)品功能的同時,人們也越來越要求產(chǎn)品的體積與便攜度,無論是終端消費者、還是廠商對于設備小型化的追求從未停止。想要實現(xiàn)這一追求,究其本質(zhì)在于設備內(nèi)部電子元器件的小型化以及系統(tǒng)集成度的提升。

東芝的TB67H450FNG高集成度、低功耗和小體積,成為電子設備小型化的一大功勛。

產(chǎn)品特性:

  • 工作電壓:4.5V-44V

  • 額定輸出電壓:50V

  • 最大輸出電流:3.5A

  • 可實現(xiàn)PWM恒流驅(qū)動和直接PWM驅(qū)動

  • 支持正向/反向/制動/停止(OFF)四種工作模式

  • 內(nèi)置帶低導通電阻的輸出MOSFET(高壓側(cè)+低壓側(cè)=0.6Ω(典型值))

  • 高電壓和大電流驅(qū)動

  • 內(nèi)置多種錯誤檢測功能(熱關斷(TSD)、過流檢測(ISD)和欠壓鎖定(UVLO))

  • 內(nèi)置VCC穩(wěn)壓器,用于內(nèi)部電路工作

  • 帶散熱焊盤的HSOP8封裝

采用HSOP8封裝,體積僅有6.2mm×5.0mm×1.75mm,芯片額定輸出電壓50V,最大輸出電流3.5A,并且實現(xiàn)了優(yōu)秀的低導通電阻,減少了電機運行過程中IC的自發(fā)熱現(xiàn)象。TB67H450FNG的待機電流可低至1μA,芯片內(nèi)集成H橋,外圍電路設計十分簡單,有助于降低成本,減小元件尺寸,提高電路板設計靈活性。在許多需要小型化和低功耗的應用場景,如電子鎖,掃地機器人中能夠大規(guī)模應用,同時對于沒有小型化和低功耗需求的場景,TB67H450FNG也能實現(xiàn)簡化電路從而降低成本,節(jié)省下來的成本,可以為公司創(chuàng)造更大的價值。

驅(qū)動直流有刷電機:

TB67H450FNG驅(qū)動有刷電機時,電解電容采用47μF-100μF,陶瓷電容采用0.01μF-1μF,僅需3個電容即可構成簡單的外圍電路。在實際應用過程中可以根據(jù)電源的穩(wěn)定程度額外增加電容以確保電機工作的穩(wěn)定性。TB67H450FNG邏輯輸入電平兼容5V/3.3V TTL邏輯電平輸入(高電平2.0V~5.5V;低電平0V~0.8V),可直接與支持TTL電平的主控芯片相連接。

TB67H450FNG控制極其簡單,可實現(xiàn)PWM恒流驅(qū)動和直接PWM驅(qū)動,支持正向/反向/制動/停止(OFF)四種工作模式,可實現(xiàn)高電壓和大電流驅(qū)動,非常適用于小型電風扇、掃地機器人等家用電子產(chǎn)品。

驅(qū)動步進電機:

TB67H450FNG還可用于驅(qū)動步進電機,使用兩片TB67H450FNG搭建雙H橋即可驅(qū)動步進電機。

相較于直流有刷電機的驅(qū)動電路,利用TB67H450FNG驅(qū)動步進電機,其控制邏輯和程序會復雜得多。

特殊功能:

待機模式

當IN1,IN2引腳同時設置為低電平時,在1毫秒或以上時,電機驅(qū)動芯片從運行模式進入待機模式。想必大家都對待機電流消耗十分敏感,在待機模式下,電流僅為1μA甚至更低,這么小的電流消耗,在大部分的場景下都是可以接受的。當IN1,IN2引腳任意一個設置為高電平時,電機驅(qū)動芯片從待機模式進入運行模式,從待機釋放返回的時間最多需要30μs。這意味著TB67H450FNG在運行模式下?lián)碛懈唠妷捍箅娏鞯膬?yōu)勢,在低功耗模式下?lián)碛?μA的超低功耗的同時,還具有超快的響應速度,足以用靜若處子,動若脫兔來形容。

熱關斷(TSD)

當TB67H450FNG的結(jié)溫達到TSD閾值(150℃)時,會觸發(fā)TSD電路,內(nèi)部復位電路關閉輸出晶體管以保護IC。當結(jié)溫降低到要返回的溫度時,IC退出熱關斷狀態(tài),進入正常使用狀態(tài)。(注意:TSD電路是用于檢測熱故障的后備功能,請保證TB67H450FNG在數(shù)據(jù)手冊允許的條件下進行工作。)

過流檢測(ISD)

當TB67H450FNG輸出電流達到閾值時,觸發(fā)ISD電路,內(nèi)部復位電路關閉輸出晶體管以保護IC。觸發(fā)ISD電路后,將集成電路設置為待機模式后可恢復操作(將IN1和IN2同時拉低1毫秒后,任意IN1/IN2拉高)。

具體應用

智能家居產(chǎn)品的概念在上個世紀就提出來了,近年來由于科技的進步和網(wǎng)絡的普及,智能家居產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展,成為投資家和創(chuàng)業(yè)者的首選行業(yè),F(xiàn)在,人們已經(jīng)可以真實的感受到智能家居產(chǎn)品給生活品質(zhì)帶來的提高。而掃地機器人就是智能家電中的重要產(chǎn)品之一。

TB67H450FNG既可以應用于有刷直流電機的驅(qū)動,也可以用來驅(qū)動步進電機,其應用領域非常廣泛,包括消費電子和工業(yè)設備:工廠自動化系統(tǒng)、多功能打印機、辦公設備、掃地機器人、風扇電機、自動販賣機、家用電器、住房設備和使用5V USB的電源設備等。


 

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