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50V – 5A 直流有刷电机驱动器
接线图
2024年04月15日 13:00 205
admin
是一款功能强大、体积小、薄型的有刷直流电机驱动系统，具有可调恒流控制、方向控制、制动控制、警报输出、速度控制 PWM 等关键功能。BD63150AFM 芯片是该系统的核心。该项目是一款用于直流有刷电机的 H 桥电机驱动器。该板通过直接 PWM 或 PWM 恒流控制实现低功耗。该IC内置有保护电路。可以输出用于通知各保护电路操作的线或异常检测信号，这有助于该板的高可靠性。
恒流模式或直接 PWM 模式选择
恒流模式：默认情况下，该项目工作在恒流模式。可以使用微调电位器 PR1 设置恒定电流。使用 CN2 的输入 1 和输入 2 来控制电机正转、反转和制动。输入逻辑请参见表1。PWM 模式：将电阻 R1 替换为 0 欧姆。将 PR1 微调电位器调节至 1 至 2V。使用输入 1 和输入 2 作为外部 PWM/逻辑输入，最大允许 PWM 频率为100Khz。输入信号图请参见表4。注意：使用风扇以获得满负载能力。
特征
单电源输入范围 8 至 46V DC（额定电压 50V）额定输出电流（峰值）：5.0A（6.0A）低导通电阻 DMOS 输出前进、后退、刹车、开启功能省电功能外部 PWM 控制 – PWM 控制模式PWM恒流控制可调（限流功能）内置尖峰噪声消除功能（无需外部噪声滤波器）内置逻辑输入下拉电阻交叉传导防止电路异常状态时输出检测信号（线或）热关断电路 (TSD)过流保护电路（OCP）欠压锁定电路 (UVLO)过压锁定电路 (OVLO)鬼电源预防（防止电源断开时出现故障）PCB 尺寸 48.10 x 37.62 毫米四个安装孔，每个 3mm
输入和输出 CN2
引脚 1： VDD 5V DC @ 10-20mA 输入Pin2：输入1 PWM输入或逻辑高/低输入恒流模式Pin3：输入1 PWM输入或逻辑高/低输入恒流模式引脚4：接地Pin5：故障引脚 5：PS引脚 7： VDD 5V DC @ 10-20mA 输入
CN3 电机电源输入
Pin1：+DC 8 至 46V 电机电源引脚2：接地
CN4 直流有刷电机
引脚 1：电机 1（输出 1）引脚 2：电机 2（输出 2）
微调电位器 PR1
恒流调节
LED D1：电源 LED
PS/省电引脚低=功耗相同模式待机模式，高=活动
PS 可以使电路进入待机状态并使电机输出开路。请注意，当 PS=L→H 时，有 40μs（最大）的延迟，直到从待机状态返回到正常状态且电机输出变为 ACTIVE。
输入1和输入2
IN1、IN2/ H 桥控制引脚 决定 H 桥的输出逻辑
FAILA/故障信号输出引脚
当过流保护 (OCP) 或热关断 (TSD) 运行时，FAILA 输出异常检测信号。即使欠压锁定(UVLO)或过压锁定(OVLO)工作，FAILA信号也不会变为异常检测信号(即，高)。该信号可连接至微机并可关闭系统。该引脚为开漏型，使用上拉电阻R4。正常输出为高电平，当出现故障情况时该引脚变为低电平。
热关断 (TSD)
该 IC 具有内置热关断电路，用于热保护。当 IC 芯片温度上升 175°C (Typ) 或更高时，电机输出变为开路。此外，当温度恢复到 150°C（典型值）或更低时，它会自动恢复正常运行。然而，即使 TSD 正在运行，如果继续从外部施加热量，热过载也可能导致损坏。
过流保护 (OCP)
该IC内置过流保护电路，可防止电机输出彼此短路或VCC-电机输出或电机输出-GND短路时损坏。当调节电流流动 4μs（典型值）时，该电路将电机输出锁定为开路状态。它会随着电源重新激活或 PS 引脚复位而返回。过流保护电路仅旨在防止异常情况下损坏IC，例如电机输出短路时，并不用于设备的保护或安全。因此，不应将器件设计为利用该电路的功能。OCP 运行后，如果异常情况持续存在并通过电源重新激活或 PS 引脚复位反复发生而恢复，则 OCP 会持续运行。IC 可能会发热或损坏。由于配线较长而导致配线L值较大时，过电流流过后，如果输出端子电压跳升，超过绝对最大值，则有可能发生损坏。另外，当流过输出电流额定值以上且 OCP 检测电流以下的电流时，IC 会升温至 Tjmax=150°C 或以上，从而导致性能劣化，因此不应施加超过输出额定值的电流。 。
欠压锁定 (UVLO)
该IC内置欠压锁定功能，可防止电源欠压时IC输出等误动作。当施加到 VCC 引脚的电压变为 5V（典型值）或更低时，电机输出设置为开路。该开关电压具有 1V (Typ) 迟滞，以防止噪声等引起的误操作。请注意，该保护电路在省电模式下不工作。
过压锁定 (OVLO)
该 IC 具有内置过压锁定功能，可在电源过压期间保护 IC 输出和电机。当施加到 VCC 引脚的电压达到 52V（典型值）或更高时，电机输出被设置为开路。该开关电压具有 1V (Typ) 迟滞和 4μs (Typ) 屏蔽时间，以防止噪声等引起的误操作。虽然该过压锁定电路是内置的，但如果绝对值过高，则有可能损坏。超过电源电压的最大值。因此，不应超过绝对最大值。请注意，该保护电路在省电模式下不工作。
鬼电源预防（防止电源断开时出现故障）
如果在未向 IC 供电时施加控制信号（IN1、IN2、PS 和 VREF），则具有防止向本 IC 或其他 IC 的电源供电时出现故障的功能。通过静电破坏防护二极管从这些输入引脚到 VCC 进行设置。因此，即使在没有电源的情况下向这些输入引脚提供电压，电路也不会发生故障。
该功能可以限制驱动直流有刷电机时的开关电流等峰值电流。
电流控制操作 由于输出晶体管导通，输出电流增加。当 RNF 引脚上的电压由于连接到 RNF 引脚的外部电阻而转换输出电流，达到 VREF 输入电压设定的电压值时，限流比较器启动并进入电流衰减模式。此后，经过一段时间确定 CR 引脚后，输出再次打开。这个过程不断重复。
消隐时间（固定在内部电路中） 为了避免由于输出开启时出现的 RNF 尖峰而导致电流检测比较器误检测，提供 0.4V 至 0.8V 之间的内部电压作为最短开启时间（tONMIN 1.5μs 典型值） ）。在此期间，输出晶体管导通后电流检测被禁用。这允许恒流驱动而不需要外部滤波器。 内部定时器（固定在内部电路中） 在 IC 内部电路确定的 0.4V 至 0.9V 内部电压之间重复充电和放电。当内部电压从充电变为放电时，输出将从电流衰减模式变为 ON。
恒流模式或直接 PWM 模式选择
恒流模式：默认情况下，该项目工作在恒流模式。可以使用微调电位器 PR1 设置恒定电流。使用 CN2 的输入 1 和输入 2 来控制电机正转、反转和制动。输入逻辑请参见表1。PWM 模式：将电阻 R1 替换为 0 欧姆。将 PR1 微调电位器调节至 1 至 2V。使用输入 1 和输入 2 作为外部 PWM/逻辑输入，最大允许 PWM 频率为100Khz。输入信号图请参见表4。注意：使用风扇以获得满负载能力。
特征
单电源输入范围 8 至 46V DC（额定电压 50V）额定输出电流（峰值）：5.0A（6.0A）低导通电阻 DMOS 输出前进、后退、刹车、开启功能省电功能外部 PWM 控制 – PWM 控制模式PWM恒流控制可调（限流功能）内置尖峰噪声消除功能（无需外部噪声滤波器）内置逻辑输入下拉电阻交叉传导防止电路异常状态时输出检测信号（线或）热关断电路 (TSD)过流保护电路（OCP）欠压锁定电路 (UVLO)过压锁定电路 (OVLO)鬼电源预防（防止电源断开时出现故障）PCB 尺寸 48.10 x 37.62 毫米四个安装孔，每个 3mm
输入和输出 CN2
引脚 1： VDD 5V DC @ 10-20mA 输入Pin2：输入1 PWM输入或逻辑高/低输入恒流模式Pin3：输入1 PWM输入或逻辑高/低输入恒流模式引脚4：接地Pin5：故障引脚 5：PS引脚 7： VDD 5V DC @ 10-20mA 输入
CN3 电机电源输入
Pin1：+DC 8 至 46V 电机电源引脚2：接地
CN4 直流有刷电机
引脚 1：电机 1（输出 1）引脚 2：电机 2（输出 2）
微调电位器 PR1
恒流调节
LED D1：电源 LED
PS/省电引脚低=功耗相同模式待机模式，高=活动
PS 可以使电路进入待机状态并使电机输出开路。请注意，当 PS=L→H 时，有 40μs（最大）的延迟，直到从待机状态返回到正常状态且电机输出变为 ACTIVE。
输入1和输入2
IN1、IN2/ H 桥控制引脚 决定 H 桥的输出逻辑
FAILA/故障信号输出引脚
当过流保护 (OCP) 或热关断 (TSD) 运行时，FAILA 输出异常检测信号。即使欠压锁定(UVLO)或过压锁定(OVLO)工作，FAILA信号也不会变为异常检测信号(即，高)。该信号可连接至微机并可关闭系统。该引脚为开漏型，使用上拉电阻R4。正常输出为高电平，当出现故障情况时该引脚变为低电平。
热关断 (TSD)
该 IC 具有内置热关断电路，用于热保护。当 IC 芯片温度上升 175°C (Typ) 或更高时，电机输出变为开路。此外，当温度恢复到 150°C（典型值）或更低时，它会自动恢复正常运行。然而，即使 TSD 正在运行，如果继续从外部施加热量，热过载也可能导致损坏。
过流保护 (OCP)
该IC内置过流保护电路，可防止电机输出彼此短路或VCC-电机输出或电机输出-GND短路时损坏。当调节电流流动 4μs（典型值）时，该电路将电机输出锁定为开路状态。它会随着电源重新激活或 PS 引脚复位而返回。过流保护电路仅旨在防止异常情况下损坏IC，例如电机输出短路时，并不用于设备的保护或安全。因此，不应将器件设计为利用该电路的功能。OCP 运行后，如果异常情况持续存在并通过电源重新激活或 PS 引脚复位反复发生而恢复，则 OCP 会持续运行。IC 可能会发热或损坏。由于配线较长而导致配线L值较大时，过电流流过后，如果输出端子电压跳升，超过绝对最大值，则有可能发生损坏。另外，当流过输出电流额定值以上且 OCP 检测电流以下的电流时，IC 会升温至 Tjmax=150°C 或以上，从而导致性能劣化，因此不应施加超过输出额定值的电流。 。
欠压锁定 (UVLO)
该IC内置欠压锁定功能，可防止电源欠压时IC输出等误动作。当施加到 VCC 引脚的电压变为 5V（典型值）或更低时，电机输出设置为开路。该开关电压具有 1V (Typ) 迟滞，以防止噪声等引起的误操作。请注意，该保护电路在省电模式下不工作。
过压锁定 (OVLO)
该 IC 具有内置过压锁定功能，可在电源过压期间保护 IC 输出和电机。当施加到 VCC 引脚的电压达到 52V（典型值）或更高时，电机输出被设置为开路。该开关电压具有 1V (Typ) 迟滞和 4μs (Typ) 屏蔽时间，以防止噪声等引起的误操作。虽然该过压锁定电路是内置的，但如果绝对值过高，则有可能损坏。超过电源电压的最大值。因此，不应超过绝对最大值。请注意，该保护电路在省电模式下不工作。
鬼电源预防（防止电源断开时出现故障）
如果在未向 IC 供电时施加控制信号（IN1、IN2、PS 和 VREF），则具有防止向本 IC 或其他 IC 的电源供电时出现故障的功能。通过静电破坏防护二极管从这些输入引脚到 VCC 进行设置。因此，即使在没有电源的情况下向这些输入引脚提供电压，电路也不会发生故障。
该功能可以限制驱动直流有刷电机时的开关电流等峰值电流。
电流控制操作 由于输出晶体管导通，输出电流增加。当 RNF 引脚上的电压由于连接到 RNF 引脚的外部电阻而转换输出电流，达到 VREF 输入电压设定的电压值时，限流比较器启动并进入电流衰减模式。此后，经过一段时间确定 CR 引脚后，输出再次打开。这个过程不断重复。
消隐时间（固定在内部电路中） 为了避免由于输出开启时出现的 RNF 尖峰而导致电流检测比较器误检测，提供 0.4V 至 0.8V 之间的内部电压作为最短开启时间（tONMIN 1.5μs 典型值） ）。在此期间，输出晶体管导通后电流检测被禁用。这允许恒流驱动而不需要外部滤波器。 内部定时器（固定在内部电路中） 在 IC 内部电路确定的 0.4V 至 0.9V 内部电压之间重复充电和放电。当内部电压从充电变为放电时，输出将从电流衰减模式变为 ON。
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