全桥直流电机驱动集成电路 TB67H301FTG是一款带DMOS输出晶体管

一、TB67H301FTG

• 1.全称 这是东芝（TOSHIBA）公司生产的一款全桥直流电机驱动集成电路（Full - Bridge DC Motor Driver IC）的型号。
• 2.功能特性方面 它带有DMOS（双扩散金属 - 氧化物 - 半导体）输出晶体管，这种晶体管的低导通电阻（low ON - resistance）工艺结合PWM（脉冲宽度调制）控制，能够实现高热效率（high thermal efficiency）地驱动直流电机。 可通过IN1和IN2引脚选择顺时针（CW）、逆时针（CCW）、短刹车（Short Brake）和停止（Stop）四种工作模式。
  

二、DMOS

• 1.工艺角度 是一种制造晶体管的工艺，在这种工艺下生产的晶体管具有低导通电阻的特性。在TB67H301FTG芯片中，DMOS输出晶体管有助于提高电机驱动的效率。
• 2.与其他特性的关联 与PWM控制配合，使得在驱动直流电机时能够减少能量损耗，因为低导通电阻意味着在电流通过晶体管时产生的热量更少，从而提高了整个系统的热效率。
  

三、PWM

• 1.基本概念 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。在TB67H301FTG芯片中，PWM用于控制电机的转速。
• 2.在芯片中的作用 通过调节PWM信号的占空比（即高电平时间与整个周期时间的比例），可以改变电机的平均输入电压，从而控制电机的转速。同时，在恒流控制（PWM constant - current control）模式下，PWM信号还用于保持输出电流的恒定。
  

四、四种工作模式

• 1.顺时针（CW）和逆时针（CCW） 这两种模式决定了电机的旋转方向。当控制信号使芯片工作在顺时针模式时，电机将按照顺时针方向旋转；反之，在逆时针模式下则按照逆时针方向旋转。
• 2.短刹车（Short Brake） 当芯片处于短刹车模式时，电机快速停止转动。这一模式是通过特定的控制信号组合（如LHLH的输入信号组合）来实现的，它可以使电机迅速减速，常用于需要快速停止电机的场合。
• 3.停止（Stop） 在停止模式下，电机完全停止工作，芯片的输出处于高阻态（Hi - Z），不再为电机提供驱动信号。
  

五、绝对最大额定值（Absolute Maximum Ratings）

• 1.定义 这是一组半导体器件在任何情况下都不允许超过的额定值。对于TB67H301FTG芯片来说，例如电源电压（Power supply voltage）、输出电流（Output current）等参数都有其绝对最大额定值。
• 2.重要性 如果超过了这些额定值，可能会导致芯片发生故障、损坏或者性能恶化，严重时甚至可能引发爆炸或燃烧等危险情况。
  

六、过流关断电路（Overcurrent Shutdown Circuit，ISD）

• 1.功能 用于监测流过四个输出功率晶体管的电流。如果流过任何一个ISD电路的过电流超过了检测时间阈值，OUT1和OUT2的输出将被关闭（Hi - Z），并且ALERT引脚将被置高（High）。
• 2.保护机制 这是一种保护芯片和电机免受过电流损害的重要机制。一旦发生过流情况，芯片会停止输出，防止过大的电流可能对芯片内部电路、电机以及其他相关设备造成损坏。
  

七、热关断电路（Thermal Shutdown Circuit，TSD）

• 1.工作原理 当芯片的结温（junction temperature，Tj）超过170°C（典型值）时，所有输出将被关闭（Hi - Z）。并且该电路具有一定的滞后温度宽度（hysteresis temperature width）为40°C（典型值），当结温降到130°C（典型值）或更低时，芯片会自动恢复正常操作。
• 2.保护意义 主要用于防止芯片因为过热而损坏，在电机长时间高负载运行或者散热不良的情况下，热关断电路能够及时切断输出，保护芯片的安全。
  

特点
• 电源电压：40伏（最大）• 输出电流：3安培（最大）• 直接PWM控制• PWM恒流控制• 顺时针/逆时针/短暂刹车/停止• 过电流关机电路（ISD）• 过热关机电路（TSD）• 欠压锁定电路（LVD）• 防止直通电流的死区时间

一、电源相关

• 1.
• Power supply voltage（电源电压）: 40 V (max)
• 解释：该设备的工作电压最大值为40伏特。
• 2.
• Undervoltage lockout circuit (LVD)（欠压锁定电路）
• 解释：当电源电压降低到一定程度时，此电路会切断设备的输出以防止损坏。文中提到，当VM（电源电压）低于4.0V（典型值）时，所有输出将被关闭，并在电压回升至4.2V（典型值）时恢复。
  

二、电流相关

• 1.
• Output current（输出电流）: 3 A (max)
• 解释：该设备的最大输出电流为3安培。
• 2.
• Overcurrent shutdown circuit (ISD)（过电流关机电路）
• 解释：此电路用于监测输出电流，一旦检测到超过设定值的电流，会触发关机保护。文中提到，通过设置NISD和PISD引脚的输入电压来调节检测电流。
• 3.
• PWM constant-current control（PWM恒流控制）
• 解释：通过PWM信号控制输出电流保持恒定。文中详细描述了该控制的工作原理，涉及峰值电流检测技术和VREF引脚的应用。
  

三、控制相关

• 1.
• Direct PWM control（直接PWM控制）
• 解释：通过向IN1和IN2引脚发送PWM信号来直接控制电机的转速。
• 2.
• Dead time for preventing shoot-through current（防止直通电流的死区时间）
• 解释：在上下功率晶体管之间切换时，内部生成的延迟时间，以防止同时导通导致的短路电流。
  

四、保护相关

• 1.Thermal shutdown circuit (TSD)（过热关机电路） 解释：当芯片的结温超过一定阈值（典型值为170°C）时，此电路会自动切断所有输出以防止损坏。文中提到，温度降至130°C（典型值）以下时会自动恢复。
  

五、其他

• 1.CW/CCW/Short Brake/Stop（顺时针/逆时针/短暂刹车/停止） 解释：描述了设备的四种操作模式，分别是顺时针旋转、逆时针旋转、短暂刹车和停止。
  

总结涉及电源管理、电流控制、保护机制以及操作模式等方面，确保设备在各种工作条件下都能安全、稳定地运行。