Texas Instruments DRV8411雙路半橋電機驅(qū)動器管理一個或兩個直流有刷電機、一個步進電機、螺線管或其他電感負載。借助三電荷泵，該器件可在低至1.65V電壓下工作，以適應(yīng)1.8V電源軌和低電池電量條件。電荷泵集成了所有電容器并允許100%占空比運行。 輸入和輸出可以并聯(lián)以驅(qū)動具有一半RDS(ON)的大電流有刷直流電機。

數(shù)據(jù)手冊;*附件：Texas Instruments DRV8411雙路半橋電機驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI DRV8411電機驅(qū)動器通過將內(nèi)部基準(zhǔn)電壓與xISEN引腳上的電壓進行比較來實現(xiàn)電流調(diào)節(jié)，該電壓與通過外部檢測電阻器的電機電流成正比。限制電流可顯著降低電機啟動和失速條件下的大電流。低功耗休眠模式通過關(guān)斷大部分內(nèi)部電路來實現(xiàn)超低靜態(tài)電流消耗。

內(nèi)部保護特性包括欠壓、過流和過熱。DRV8411所屬的器件系列具有引腳對引腳、可擴展R DS(ON) 選項，可支持不同負載，并盡可能減少設(shè)計改動。

特性

• 雙路半橋電機驅(qū)動器，可驅(qū)動-
  • 一個雙極步進電機
  • 一個或兩個有刷直流電機
  • 螺線管和其他電感負載
• 低導(dǎo)通電阻：HS + LS =400mΩ（典型值，25°C）
• 寬電源電壓范圍：1.65V至11V
• 引腳對引腳兼容—
  • DRV8833：360mΩ/橋
  • DRV8833C：1735mΩ/橋
  • DRV8847：1000MΩ/橋
  • DRV8410：800mΩ/橋
  • DRV8411A：400mΩ/橋
• 高輸出電流能力：4A（峰值）
• PWM控制接口
• 支持1.8V、3.3V和5V邏輯輸入
• 集成電流調(diào)節(jié)
• 低功率睡眠模式
  • ≤40nA（VVM=5V，T J =25°C時）
• 小型封裝尺寸和占位面積
  • 帶PowerPAD?的16引腳HTSSOP，5.0mm x 4.4mm
  • 帶PowerPAD?的16引腳WQFN，3.0mm × 3.0mm
• 集成保護特性
  • VM欠壓閉鎖 (UVLO)
  • 自動重試過流保護 (OCP)
  • 熱關(guān)斷 (TSD)
  • 故障指示引腳(nFAULT)

簡化示意圖

框圖

德州儀器DRV8411雙路半橋電機驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心特性與性能優(yōu)勢?

1. ?雙H橋集成設(shè)計?
   • 支持驅(qū)動1個雙極性步進電機、2個有刷直流電機或感性負載（如電磁閥），橋路導(dǎo)通電阻典型值400mΩ（25℃）。
   • 寬電壓工作范圍1.65V至11V，兼容1.8V/3.3V/5V邏輯輸入，峰值輸出電流達4A。
2. ?智能電流調(diào)節(jié)?
   • 通過xISEN引腳外接檢測電阻（如200mΩ對應(yīng)1A限流），實現(xiàn)電機堵轉(zhuǎn)/啟動電流保護，顯著降低系統(tǒng)功耗。
3. ?多重保護機制?
   • 集成欠壓鎖定（UVLO）、自動重試過流保護（OCP）及熱關(guān)斷（TSD），故障狀態(tài)通過nFAULT引腳輸出。
4. ?超低功耗模式?
   • 睡眠模式靜態(tài)電流≤40nA（VM=5V時），適合電池供電場景（如電子門鎖、玩具）。

?二、關(guān)鍵電路設(shè)計要點?

?1. 電流檢測配置?

• ?電阻選型?：根據(jù)目標(biāo)電流ITRIP計算RSENSE（例：ITRIP=0.5A時需400mΩ電阻），功率需滿足PRMS=IRMS2×R。
• ?布局優(yōu)化?：檢測電阻需采用低電感SMD元件，就近放置在xISEN引腳與GND之間。

?2. 功率拓撲選擇?

• ?并聯(lián)模式?：將兩橋路并聯(lián)驅(qū)動單電機時，需禁用電流調(diào)節(jié)功能（AISEN/BISEN直接接地），RDS(on)等效降低50%。
• ?PWM策略?：推薦混合衰減模式（驅(qū)動期+慢衰減期），兼顧效率與電流紋波控制。

?3. 熱管理設(shè)計?

• ?HTSSOP封裝?：需通過Thermal Pad連接4層板內(nèi)層地平面，θJA低至45.1°C/W（2oz銅厚）。
• ?動態(tài)負載場景?：利用ZθJA瞬態(tài)熱阻曲線評估短時過載能力（如1s脈沖下允許2倍IOCP）。

?三、典型應(yīng)用場景?

1. ?步進電機驅(qū)動?
   • ?全步進模式?：兩相90°相位差控制，適合高速運行（參考圖9-2時序）。
   • ?半步進模式?：通過交替使用驅(qū)動/剎車狀態(tài)，降低低速振動（圖9-4）。
2. ?有刷直流電機?
   • 雙電機獨立控制（如云臺系統(tǒng)），或單電機并聯(lián)提升輸出能力（圖9-3）。
3. ?電磁閥驅(qū)動?
   • 利用快速關(guān)斷特性（tFALL=50ns@5V）減少觸點電弧，延長負載壽命。

?四、設(shè)計驗證建議?

• ?紋波測試?：使用50Ω端接的同軸電纜直接測量輸出引腳，避免探頭引入噪聲。
• ?故障診斷?：
  • nFAULT持續(xù)低電平：檢查VM UVLO或RDRV開路
  • 脈沖式低電平：過溫預(yù)警（PWM占空比>82%）

?五、選型對比?