DRV8836：低電壓電機驅(qū)動的理想之選

在電機驅(qū)動領(lǐng)域，對于低電壓或電池供電的應(yīng)用場景，一款性能出色、功能豐富且體積小巧的驅(qū)動芯片至關(guān)重要。德州儀器（TI）的 DRV8836 便是這樣一款值得關(guān)注的產(chǎn)品，下面就為大家詳細(xì)介紹。

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產(chǎn)品特性亮點

強大的驅(qū)動能力

DRV8836 是一款雙 H 橋電機驅(qū)動器，能夠驅(qū)動兩個直流電機或者一個步進(jìn)電機。其每個 H 橋的最大驅(qū)動電流可達(dá) 1.5A，若將兩個橋并聯(lián)，還能實現(xiàn) 3A 的驅(qū)動電流。而且，它的 MOSFET 導(dǎo)通電阻較低，HS + LS 僅為 305mΩ，這有助于降低功耗，提高能源效率。

寬電壓工作范圍

該芯片的工作電源電壓范圍為 2V 至 7V，非常適合電池供電的應(yīng)用。無論是低電壓的電池系統(tǒng)，還是稍高電壓的電源，DRV8836 都能穩(wěn)定工作。

靈活的接口與低功耗模式

它提供了靈活的 PWM 或 PHASE/ENABLE 接口，方便與各種控制器進(jìn)行連接。同時，還具備低功耗睡眠模式，通過專用的 nSLEEP 輸入引腳控制，在睡眠模式下最大電源電流僅為 95nA，大大延長了電池的使用壽命。

小巧的封裝

采用 2.00mm × 3.00mm 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。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

DRV8836 的應(yīng)用場景十分豐富，涵蓋了眾多電池供電的設(shè)備，如 DSLR 鏡頭、消費產(chǎn)品、玩具、機器人、相機以及醫(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。

詳細(xì)技術(shù)解讀

內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

DRV8836 內(nèi)部有兩個 H 橋驅(qū)動器，每個輸出驅(qū)動塊由 N 溝道功率 MOSFET 配置成 H 橋來驅(qū)動電機繞組。內(nèi)部電荷泵會生成柵極驅(qū)動電壓，以確保 MOSFET 能夠正常工作。每個 H 橋可提供高達(dá) 1.5A 的輸出電流。

接口模式選擇

該芯片支持 PHASE/ENABLE 和 IN/IN 兩種接口模式，用戶可以根據(jù)實際需求進(jìn)行靈活選擇，這兩種模式都與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備兼容。

保護功能齊全

具備完善的內(nèi)部保護功能，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，若過流持續(xù)時間超過設(shè)定時間，H 橋中的所有 FET 會被禁用，大約 1ms 后自動重新啟用。當(dāng)芯片溫度超過安全限制時，H 橋中的 FET 也會被禁用，待溫度降至安全水平后自動恢復(fù)工作。若 VCC 引腳電壓低于欠壓鎖定閾值電壓，設(shè)備內(nèi)的所有電路會被禁用，內(nèi)部邏輯復(fù)位，當(dāng) VCC 電壓上升到閾值以上時恢復(fù)工作。

應(yīng)用設(shè)計要點

電源推薦

在電源設(shè)計方面，VCC 引腳需要用一個至少 0.1μF 的陶瓷電容旁路到 GND，以減少電源噪聲。同時，合適的本地大容量電容對于電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計也非常重要。大容量電容的選擇需要考慮多個因素，如電機系統(tǒng)所需的最大電流、電源的電容和供電能力、電源與電機系統(tǒng)之間的寄生電感、可接受的電壓紋波、電機類型以及電機制動方法等。雖然數(shù)據(jù)手冊提供了推薦值，但實際應(yīng)用中還需要進(jìn)行系統(tǒng)級測試來確定合適的大容量電容大小。

布局指南

VCC 引腳應(yīng)使用低 ESR 陶瓷旁路電容旁路到 GND，電容應(yīng)盡可能靠近 VCC 引腳，并通過粗走線或接地平面連接到設(shè)備的 GND 引腳。同時，VCC 引腳還需要使用合適的大容量電容旁路到地，該電容可以是電解電容，且應(yīng)靠近 DRV8836 放置。

散熱考慮

DRV8836 具備熱關(guān)斷（TSD）功能，當(dāng)芯片溫度超過約 150°C 時，設(shè)備會禁用，直到溫度降至安全水平。為了確保芯片正常工作，需要注意散熱設(shè)計。芯片的功率耗散主要集中在輸出 FET 的導(dǎo)通電阻上，隨著溫度升高，導(dǎo)通電阻會增加，功率耗散也會相應(yīng)增加。因此，在設(shè)計散熱片時需要考慮這一因素。PowerPAD? 封裝采用外露焊盤來散熱，需要將該焊盤與 PCB 上的銅層進(jìn)行熱連接。在多層 PCB 且有接地平面的情況下，可以通過添加多個過孔將散熱焊盤連接到接地平面；在沒有內(nèi)部平面的 PCB 上，可以在 PCB 的兩側(cè)增加銅面積來散熱。

總結(jié)

DRV8836 以其出色的性能、豐富的功能和小巧的封裝，為低電壓或電池供電的電機控制應(yīng)用提供了一個優(yōu)秀的解決方案。無論是在消費電子、玩具還是醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，它都能發(fā)揮重要作用。在實際設(shè)計過程中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇電源、進(jìn)行布局設(shè)計和散熱考慮，以充分發(fā)揮 DRV8836 的優(yōu)勢。大家在使用 DRV8836 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。