深入解析DRV8835：雙低壓H橋IC的卓越性能與應(yīng)用

在電子工程師的日常工作中，電機驅(qū)動芯片的選擇至關(guān)重要。今天我們要詳細(xì)探討的是德州儀器（TI）推出的DRV8835雙低壓H橋IC，它在眾多低電壓或電池供電的運動控制應(yīng)用中表現(xiàn)出色。

文件下載：drv8835.pdf

一、產(chǎn)品特性亮點

強大的驅(qū)動能力

DRV8835是一款雙H橋電機驅(qū)動器，能夠驅(qū)動兩個直流電機或一個步進電機。其低MOSFET導(dǎo)通電阻（HS + LS 305 mΩ）使得在驅(qū)動過程中功率損耗更低。每個H橋最大驅(qū)動電流可達1.5 A，而且還可以將橋并聯(lián)以實現(xiàn)3 A的驅(qū)動電流，為不同功率需求的電機提供了靈活的解決方案。

獨立的電源引腳設(shè)計

該芯片具有獨立的電機和邏輯電源引腳。電機工作電源電壓范圍為0 V至11 V，邏輯電源電壓范圍為2 V至7 V。這種設(shè)計允許電機和邏輯電路使用不同的電源，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

靈活的接口方式

支持靈活的PWM或PHASE/ENABLE接口，方便與各種控制器進行連接。無論是采用PWM信號進行速度控制，還是使用PHASE/ENABLE信號進行方向和使能控制，DRV8835都能輕松應(yīng)對。

低功耗睡眠模式

具備低功耗睡眠模式，最大電源電流僅為95 nA。在系統(tǒng)不需要電機工作時，進入睡眠模式可以大大降低功耗，延長電池續(xù)航時間。

小巧的封裝形式

采用2.00 mm × 3.00 mm的WSON封裝，體積小巧，節(jié)省了電路板空間，適用于對空間要求較高的應(yīng)用場景。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

DRV8835適用于多種電池供電的設(shè)備，如相機（包括DSLR鏡頭）、消費產(chǎn)品、玩具、機器人和醫(yī)療設(shè)備等。在這些應(yīng)用中，它能夠為電機提供穩(wěn)定可靠的驅(qū)動，滿足不同設(shè)備的運動控制需求。

三、詳細(xì)技術(shù)解析

內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

DRV8835內(nèi)部有兩個H橋驅(qū)動器，每個H橋的輸出驅(qū)動塊由N溝道功率MOSFET組成，通過內(nèi)部電荷泵產(chǎn)生柵極驅(qū)動電壓。它可以驅(qū)動電機繞組，實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速。

保護功能

芯片具備完善的保護功能，包括過流保護、短路保護、欠壓鎖定和過溫保護。當(dāng)出現(xiàn)過流情況時，模擬電流限制電路會限制通過FET的電流；如果過流持續(xù)時間超過設(shè)定值，H橋中的所有FET將被禁用，大約1 ms后自動重新啟用。當(dāng)芯片溫度超過安全限制時，所有FET也會被禁用，直到溫度降至安全水平才恢復(fù)工作。

工作模式

有兩種控制模式可供選擇：IN/IN模式和PHASE/ENABLE模式。通過MODE引腳的電平來選擇不同的模式。在IN/IN模式下，根據(jù)輸入引腳的邏輯電平可以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動和滑行；在PHASE/ENABLE模式下，通過PHASE引腳控制電機方向，ENABLE引腳控制電機使能。

四、設(shè)計與應(yīng)用要點

電源供應(yīng)

在電源設(shè)計方面，需要注意VM和VCC引腳的旁路電容選擇。建議使用低ESR陶瓷旁路電容，VM和VCC引腳的電容值推薦為0.1 μF，并且要盡可能靠近引腳放置，以減少電源噪聲。同時，VM引腳還需要使用適當(dāng)?shù)拇笕萘侩娙葸M行旁路，可選擇電解電容。

布局設(shè)計

布局時，VCC和VM引腳的旁路電容要靠近芯片引腳，使用粗走線連接。芯片的散熱也非常重要，其采用了外露焊盤來散熱，需要將焊盤與PCB上的銅層進行熱連接。在多層PCB上，可以通過添加過孔將熱焊盤連接到接地層；在沒有內(nèi)部平面的PCB上，可以在PCB兩側(cè)增加銅面積來散熱。

熱管理

功率耗散主要由輸出FET的電阻決定。在設(shè)計時，要考慮到(R_{DS(on)})會隨溫度升高而增加，從而導(dǎo)致功率耗散增加?？梢酝ㄟ^計算功率耗散和熱阻來評估芯片的溫度，合理設(shè)計散熱措施，確保芯片在安全溫度范圍內(nèi)工作。

五、總結(jié)與思考

DRV8835以其強大的驅(qū)動能力、靈活的接口方式、完善的保護功能和小巧的封裝形式，成為了低電壓或電池供電運動控制應(yīng)用的理想選擇。在實際設(shè)計中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇電源供應(yīng)、布局設(shè)計和熱管理方案。大家在使用DRV8835的過程中，是否遇到過一些特殊的問題呢？又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。

希望這篇文章能幫助電子工程師們更好地了解和應(yīng)用DRV8835芯片，在電機驅(qū)動設(shè)計中取得更好的成果。