特性描述 PWM电机驱动器 DRV8823-Q1设备包含四个带电流控制PWM电路的H桥电机驱动器。图11显示了电机控制电路的驱动器A和B(通常用于驱动双极步进电机)的框图。驱动器C和D与A和B相同(尽管输出fet的RDS(ON)不同)。
请注意,有多个VM电机电源引脚。所有VM引脚必须连接到电机电源电压。 保护电路 DRV8823-Q1设备具有充分的保护,可防止欠压、过电流和过热事件。 过流保护(OCP) DRV8823-Q1设备中的所有驱动器都采用过电流保护(OCP)电路进行保护。 OCP电路包括一个模拟电流限制电路,当通过该电路的电流超过预设水平时,该电路通过移除每个输出FET的栅极驱动来起作用。该电路将电流限制在一个安全的水平,以防止损坏FET。 数字电路监控模拟限流电路。如果任何模拟电流限制条件存在的时间超过预设时间,设备中的所有驱动器都将被禁用。 在移除并重新应用VM引脚上的电源后,设备将重新启用。 热关机(TSD) 如果模具温度超过安全限制,设备中的所有驱动器都将关闭。 在模具温度降到安全水平之前,该设备保持禁用状态。温度下降后,可在移除并重新应用VM引脚的电源后重新启用设备。 欠压锁定(UVLO) 如果在任何时候VM引脚上的电压低于欠压锁定阈值电压,则设备中的所有电路都将被禁用。当VM上升到UVLO阈值以上时,操作恢复。如果发生UVLO,索引器逻辑将重置为初始状态。 击穿电流防护 对H桥中每个场效应晶体管的栅极驱动进行控制,以防止过渡过程中的任何交叉传导(穿透电流)。 设备功能模式 桥梁控制 当设置为1时,串行接口寄存器中的xENBL位启用每个H桥中的电流流。 串行接口寄存器中的xPHASE位控制通过每个H桥的电流方向。表1显示了逻辑。
电流调节 电机驱动器采用固定频率PWM电流调节(也称为电流斩波)。当一个绕组被激活时,通过它的电流上升直到达到一个阈值,然后电流被切断直到下一个PWM周期。 PWM频率固定在50 kHz,但也可以通过出厂选项设置为100 kHz。 PWM斩波电流由比较器设置,比较器将连接到xISEN引脚的电流感测电阻器的电压乘以系数5与参考电压进行比较。参考电压从VREF引脚输入。 满量程(100%)斩波电流计算如下: 例子: 如果使用0.5-Ω感测电阻器且VREFx引脚为2.5 V,则满标度(100%)斩波电流为:2.5 V/(5 × 0.5 Ω) = 1 A。 每个H桥使用三个串行接口寄存器位(xI2、xI1和xI0),以VREF输入引脚和感测电阻设置的满量程电流的百分比来缩放每个电桥中的电流。位的功能如表2所示。
衰变模式 在PWM电流斩波过程中,H桥可以驱动电机绕组,直到达到PWM电流斩波阈值。这在图12中显示为案例1。图12中显示的电流方向表示正向电流。 一旦达到斩波电流阈值,H桥可以在两种不同的状态下工作,快衰减或慢衰减。 在快速衰减模式下,一旦达到PWM斩波电流电平,H桥将反转状态,以允许绕组电流反向流动。当绕组电流接近零时,电桥被禁用以防止任何反向电流流动。快速衰减模式如图12中的情况2所示。 在低电流模式下,电桥绕组在低电流衰减模式下都是缓慢衰减的。这在图12中显示为案例3。
DRV8823-Q1设备支持慢衰减和混合衰减模式。混合衰减模式以快速衰减开始,但在固定的时间段(PWM周期的75%)切换到慢衰减模式,以便在固定的PWM周期的剩余时间内切换到慢衰减模式。 慢衰变或混合衰变模式由串行接口寄存器中的xDECAY位的状态选择。如果xDECAY位为0,则选择慢速衰减。如果xDECAY位为1,则选择混合衰退。 下料时间 在H桥中启用电流后,在启用电流检测电路之前,xISEN引脚上的电压将被忽略一段固定的时间。消隐时间固定为3.75μs。注意消隐时间还设置了PWM的最小接通时间。7.5编程 串行数据传输 由移位到第一个LSSData的16位串行数据传输组成。 在对DRV8823-Q1设备进行串行写入时,最终数据位之后的附加时钟边缘继续将数据位移到数据寄存器中;因此,最后16位被锁存并使用。 两个寄存器中的一个是通过设置串行数据传输的四个高位的地址字段中的位来选择的(下表中的ADDR)。一个16位寄存器用于控制1号电机(桥A和B),另一个16位寄存器用于控制电机2(桥C和D)。 只有当SCS输入引脚处于高电平时,数据才能传输到串行接口。 数据最初被记录到一个临时保持寄存器中。该数据被锁定在SSTB引脚上升沿的电机驱动器中。如果SSTB管脚始终处于高位,则数据将在所有16位传输完毕后锁存。
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