1. 应用电路TB67S109AFNAG 是一款采用 PWM 斩波驱动的双全桥步进电机驱动器，其典型应用电路相对标准化，但需要根据具体电机和电源电压配置外部元件。
核心电路框图一个典型的应用电路通常包括以下几个部分：
- 电源部分 (Power Supply)：
- VM： 主电源引脚，为电机绕组供电。电压范围很宽（最大绝对值 50V，推荐工作电压根据电机规格选择，如12V, 24V, 36V等）。需要在其附近并联一个大容量的电解电容（例如100µF - 470µF）和一个小容量的陶瓷去耦电容（如0.1µF），以吸收电机产生的电流突变和噪声。
- VCC： 逻辑电源引脚，为内部逻辑电路供电。通常接 5V。同样需要在其附近并联一个去耦电容（如0.1µF）。
- 控制信号接口 (Control Interface)：
- 芯片通过几个重要的输入引脚接收来自微控制器（如Arduino, STM32, ESP32等）的信号：
- AIN1, AIN2, BIN1, BIN2： 这两个通道的相位输入引脚，控制电机的方向和励磁模式（全步、半步、1/4、1/8、1/16、1/32微步）。
- PWMA, PWMB： 两个通道的使能引脚（低电平有效）。可用于控制电机的启停或进行速度控制（通过PWM信号）。
- VREF-A, VREF-B： 这两个引脚是最关键的之一。通过外接一个可调电阻（电位器）到地，来设置每个通道的峰值输出电流（I_{OUT} = V_{REF} / (8 * R_{NF})）。这个电流值直接决定了电机的输出扭矩和发热。
- 电流检测部分 (Current Sensing)：
- NF-A, NF-B： 这两个引脚需要分别通过一个低阻值、高精度的检测电阻（通常为0.1Ω - 0.5Ω，功率至少1W）连接到地（GND）。芯片通过测量这个电阻上的电压来反馈和控制输出给电机的电流，实现恒流驱动。
- 输出部分 (Motor Output)：
- AOUT1, AOUT2： 连接到电机A相绕组。
- BOUT1, BOUT2： 连接到电机B相绕组。
- 衰减模式选择 (Decay Mode Selection)：
- 通过 xDECAY 引脚的电平（接高、接低或悬空）可以选择混合、慢速、快速三种衰减模式，影响电机运行时的平滑度和噪音。
- 保护与诊断 (Protection & Diagnosis)：
- CLK： 外部时钟输入，可同步多个芯片。
- nFAULT： 开漏输出引脚。当芯片发生过温（TSD）、过流（ISD） 等故障时，会拉低为低电平，通知MCU。通常需要外接一个上拉电阻到VCC。
- nRESET： 复位引脚（低电平有效），用于初始化芯片内部逻辑。
简化接线示意图：
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+------------+ +-------------------------+ | | | TB67S109AFNAG | | MCU | | | | | | VM o---++--- +Vs (Motor PWR) | GPIO --------→ AIN1 | | | | GPIO --------→ AIN2 | | | | GPIO --------→ BIN1 | | | AOUT1 o---→ Motor A+ | GPIO --------→ BIN2 | | | AOUT2 o---→ Motor A- | GPIO --------→ PWMA | | | | GPIO --------→ PWMB | | | BOUT1 o---→ Motor B+ | | | | | | BOUT2 o---→ Motor B- | | | VREF-A o---[Potentiometer]--- GND +------------+ | VREF-B o---[Potentiometer]--- GND | NF-A o---[R_nf 0.2Ω]--- GND | NF-B o---[R_nf 0.2Ω]--- GND | nFAULT o---[10k Pull-Up]--- VCC | VCC o--- 5V | GND o--- GND +-------------------------+注意：实际设计中，VM、VCC、GND都必须正确连接电容。
2. 产品的应用TB67S109AFNAG 凭借其高电压、大电流、高集成度和丰富的控制功能，被广泛应用于需要精密控制步进电机的场合：
- 办公自动化设备： 打印机、复印机、扫描仪的进纸机构、扫描头移动。
- 工业自动化与机器人： CNC机床、3D打印机、激光雕刻机、贴片机、机械臂关节驱动、传送带控制。
- 安防监控设备： 网络摄像头（IPC）的云台（PTZ）控制，实现平滑的左右旋转和上下俯仰。
- 医疗设备： 输液泵、呼吸机、分析仪器中需要精确流体控制或定位的部件。
- 银行设备： ATM机的出钞机构。
- 舞台灯光设备： 控制灯光的角度和转向。
- 高级消费电子产品： 机器人玩具、智能家居中的电动窗帘、投影仪对焦系统等。
核心应用价值： 它将MCU发出的弱电控制信号（方向、步数、使能）转换并放大为能够直接驱动步进电机线圈的强电功率信号，同时通过微步技术极大地提升了电机运动的平滑性和精度。
3. 产品特点TB67S109AFNAG 是一款性能优异的驱动器，其主要特点包括：
- 高性能输出：
- 高电压： 最大工作电压 50V。
- 大电流： 每相最大输出电流 4.5A（峰值），能驱动中型乃至大型的步进电机。
- 先进的微步控制：
- 内置256微步细分驱动器，支持全步、半步、1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 等多种细分模式。通过微步技术，可以极大地减小电机振动、降低运行噪音、提高运动平滑度和分辨率。
- 内置低导通电阻MOSFET：
- 采用了低导通电阻（高侧 + 低侧 = 0.28Ω (典型值) 的功率MOSFET作为开关管。低导通电阻意味着更低的发热和更高的效率，允许芯片在驱动大电流时产生更少的热量。
- 全面的保护电路：
- 过温保护 (TSD)： 如果芯片内核温度超过阈值（典型值 150°C），驱动输出会自动关闭，防止芯片因过热而损坏。
- 过流保护 (ISD)： 如果输出电流异常过大，会立即关闭输出，保护芯片和电机。
- 欠压锁定 (UVLO)： 当VCC电压过低时，会禁用输出，确保逻辑电路正常工作，防止误动作。
- 这些故障都会通过 nFAULT 引脚输出报警信号。
- 灵活的衰减模式：
- 提供混合衰减、慢衰减、快衰减模式可选，用户可以根据应用需求（速度、噪音）优化电机性能，在高速和低速下都能获得良好的效果。
- 低功耗待机模式：
- 通过对 PWMA/PWMB 引脚的控制，可以使芯片进入低功耗的待机模式，节省能源，适用于电池供电设备。
总结来说，TB67S109AFNAG 是一款集成了强大驱动能力、高精度控制、多重安全保护和低功耗特性于一体的现代步进电机驱动芯片，详细了解请到东芝官网下载，技术支持wdylsq是许多工业和高要求消费电子产品的理想选择。
设计注意事项： 由于其能处理较大的功率，PCB布局和散热设计至关重要。必须使用足够大的散热焊盘（Exposed Pad），并通过过孔将其连接到PCB底层的大面积铜箔来辅助散热。电流检测电阻和电源滤波电容应尽可能靠近芯片引脚放置
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