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智能家居:步進電機驅動TB67H450FNG
北京芯時代電子科技發展有限公司
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近幾年由于科技的進步和網絡的普及,智能家居產業得到快速發展,智能家居產品給人們的生活品質帶來顯著提高,現代人也越來越依賴于只能家居。

在追求產品功能的同時,人們也越來越要求產品的體積與便攜度,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。想要實現這一追求,究其本質在于設備內部電子元器件的小型化以及系統集成度的提升。

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PWM恒流驅動和直接PWM驅動

  • 支持正向/反向/制動/停止(OFF)四種工作模式

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

  • 高電壓和大電流驅動

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

  • 內置VCC穩壓器,用于內部電路工作

  • 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,并且實現了優秀的低導通電阻,減少了電機運行過程中IC的自發熱現象。TB67H450FNG的待機電流可低至1μA,芯片內集成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也能實現簡化電路從而降低成本,節省下來的成本,可以為公司創造更大的價值。

驅動直流有刷電機:

TB67H450FNG驅動有刷電機時,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電源的穩定程度額外增加電容以確保電機工作的穩定性。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PWM恒流驅動和直接PWM驅動,支持正向/反向/制動/停止(OFF)四種工作模式,可實現高電壓和大電流驅動,非常適用于小型電風扇、掃地機器人等家用電子產品。

驅動步進電機:

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

相較于直流有刷電機的驅動電路,利用TB67H450FNG驅動步進電機,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在運行模式下擁有高電壓大電流的優勢,在低功耗模式下擁有1μA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的結溫達到TSD閾值(150℃)時,會觸發TSD電路,內部復位電路關閉輸出晶體管以保護IC。當結溫降低到要返回的溫度時,IC退出熱關斷狀態,進入正常使用狀態。(注意:TSD電路是用于檢測熱故障的后備功能,請保證TB67H450FNG在數據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ISD電路,內部復位電路關閉輸出晶體管以保護IC。觸發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絡的普及,智能家居產業得到了快速的發展,成為投資家和創業者的首選行業。現在,人們已經可以真實的感受到智能家居產品給生活品質帶來的提高。而掃地機器人就是智能家電中的重要產品之一。

TB67H450FNG既可以應用于有刷直流電機的驅動,也可以用來驅動步進電機,其應用領域非常廣泛,包括消費電子和工業設備:工廠自動化系統、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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