MS35930 是一款带接口通信的高精度、低噪声的两相步进电机驱动芯片,其集成自动加减速功能和先进的硬件化步进电机驱动程序。芯片内置功率 MOSFET,长时间工作的平均电流可以达到 2A,峰值电流可以达到 2.5A。芯片集成了过温保护、欠压保护、过流保护、短地保护、短电源保护功能。
主要特点:
• 两相步进电机,可达到 2A 线圈电流(2.5A 峰值电流)
• 内部运动控制器具有加减速功能,运行平稳
• 静音模式
• 快速模式
• 低导通电阻,上下臂桥分别为 340mΩ 和 320mΩ
• 宽电压范围:4.75V-36V
• 微步插值功能
• 逻辑电平范围:1.8V-5V
• 内部 256 细分
• 单线 UART 总线以及 SPI 通信接口
• 无需传感器的负载检测技术
• 自适应电流调节功能
• 内部检测电阻模式可选(不再需要外部检测电阻)
• 7x7 mm2 TQFP48 封装(背部散热片)
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功能描述
MS35930 是一个步进电机驱动器,它结合了强大的运动控制功能和驱动能力,所有功能逻辑全 部在芯片内部实现。
MS35930 的三种工作模式:
模式一:全功能运动控制模式: 芯片为全功能模式,只需要提供目标位置,不需要软件算法控制。 SD_MODE 接低,SPI_MODE 悬空或接高电平可以使能此模式。
模式二:步进信号和方向驱动模式: 可通信配置其功能,使用外部步进信号和方向信号驱动电机。 SPI_MODE 和 SD_MODE 悬空或者接高电平可以使能此模式。
模式三:简单的步进信号和方向驱动模式: 芯片通过硬件引脚配置,使用外部步进信号和方向信号驱动电机。 SD_MODE 接高电平或者悬空,SPI_MODE 接低可以使能此模式。
STEP/DIR
MS35930 的步进信号和方向信号可以由外部 MCU 提供,此模式下内部加减速功能关闭,但静音 模式和快速模式仍可以工作。 步进信号可以上升沿触发或者双沿触发(dedge 使能)。一个完整的 电周期步进可以细分为 2、4、8、16、32、64、128 或 256 微步,内插值模式使能后,将所有细分内 插为 256 微步状态。 电机运行的方向可以由 DIR 脚进行控制。STEP 信号只有上升沿有效。STEP 和 DIR 信号被采样并 同步到系统时钟,一个模拟滤波器滤除信号干扰。下图是 STEP 和 DIR 控制的时序图。
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5V 稳压电源
MS35930 还提供一个 5V 的稳压电源输出,应用时需要接一个 2.2μF 到 4.7μF 之间的电容。内部 具有检测 V5 电压的结构,若出现异常(低压),所有输出管将关断。
检测电阻
可以通过选择一个合适的灵敏电阻来设置所需要的最大马达电流。
均方根电流计算公式如下:
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在模拟电压输入控制电流模式下:
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VREF 引脚上的电压范围:0-VV5/2,VREF 的电压推荐不低于 0.5V。
电荷泵
由于输出级采用的是 N 沟道 FET,所需的栅压驱动比电源电压高,才能使得管子完全打开。
MS35930 内部集成了电荷泵电路来产生这个高压。
正常工作时,电荷泵电路需要外接两个电容,如下图所示
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NFAULT 输出
外部运动控制器通常要对步进电机驱动器的某些状态做出快速反应。 在 STEP/DIR 模式下,可通过 配置 NFAULT 脚,输出实时内部信息。NFAULT2 和 NFAULT1 可设置输出内容以及输出类型(缺省设置 为低有效、 开路输出或高有效推挽输出)。为了确定驱动器的复位, 在复位状态期间, NFAULT2 总 是通过拉低来显示通电复位状态。
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保护电路
MS35930 具有过流保护、欠压保护以及过温保护功能。 当电机负载短接在一起或者直接接地时,芯片将通过检测过流来保护自己,并关断短路的驱动 管,阻止对内部器件的损坏,且 NFAULT2 输出一个高信号,需要 ENN 脚复位。 当芯片的温度超过设定的阈值,过温保护电路将起作用。此时,所有通道都会关闭并且 NFAULT2 输出一个高信号。当温度回落至安全温度,芯片将回到正常工作状态。 当芯片的电源电压降低到欠压保护的阈值以下,芯片将关闭所有通道,复位内部逻辑电路。当电 压回到阈值以上时,芯片回到正常工作状态。
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应用场景:
精密工业设备
医疗设备
3D 打印
视频监控、云台
工厂/实验室自动化
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