熟悉芯片哥的小夥伴都知道,關于直流有刷電機的驅動電路,早在之前,芯片哥就已經寫過很多的不同方案了。
有小電壓的,小電流的,也有大電壓和大電流的,各種不同的驅動電路,都有詳細介紹過。但這次,芯片哥在浏覽一個直流有刷電機的驅動芯片,發現它除了具有常規的驅動功能之外,還有電流的限制功能。
其他多餘的話不多說,我們直接進入正題,看它的電路特性參數。
TB67H451FNG芯片---Toshiba東芝
在這個電路中,右邊的電機就是一個直流有刷電機,它的工作電壓是芯片VM引腳的電壓。如果VM引腳電壓為24V,電機就工作在24V;如果VM引腳的電壓為12V,電機就工作在12V。
對于TB67H451FNG芯片而言,VM引腳的承受電壓在4.5V ~44V之間。這個電壓範圍的跨度還是比一般的直流電機驅動電壓要大很多,它不僅能适合5V和12V,而且還适合24V和36V。
驅動電機的電壓不僅高,而且驅動的電流也很高,可以高達3.5A。這是它區别其他驅動芯片的一個特點。
與其他常規的直流電機驅動功能一樣,OUT1和OUT2引腳,是芯片内部的H橋驅動電路的輸出兩個引腳,直接連接直流有刷電機的兩個端子,用來驅動電機的轉動。
IN1和IN2引腳,是兩個控制信号引腳,控制OUT1和OUT2引腳的輸出電壓狀态。
假如IN1為邏輯高電平,IN2為邏輯低電平,直流有刷電機就會正轉;
假如IN1為邏輯低電平,IN2為邏輯高電平,直流有刷電機就會反轉;
倘若IN1為邏輯低電平,IN2也為邏輯低電平,直流有刷電機就會停下來,如果時間超過了1ms,驅動芯片就會進入待機狀态,待機電流僅為1uA。
倘若IN1和IN2都為邏輯高電平,電機就會由原來的正轉或者反轉切換到立即刹住停止轉動。
直流有刷電機驅動電路方案
關鍵的一點是,TB67H451FNG芯片的VREF引腳和RS引腳功能,是其他芯片很少具有的。其中RS引腳,是測量電機工作的電流;VREF引腳,它的功能是可以設置電機工作電流的阈值。
我們看一下芯片的内部電路
芯片内部電路
不難發現,驅動電機的H橋電路,是通過RS電阻接到GND的,所以流過RS電阻的電流就是流過電機的電流。
同時,RS電阻的一端,還連接着電流比較器的一個輸入端,比較器的另外一個輸入端就是連接芯片的VREF引腳。
通過設定VREF引腳的不同電壓,就可以設定電機的工作電流。比如說
VREF引腳的電壓是2.5V,RS電阻的阻值是0.25Ω,則電機工作的最大電流就被設置在了1A。它的計算過程可以參考
I = VREF / (10*RS)
中間多了一個10倍的關系。
如果想要讓電機的工作電流達到2A,按照剛剛的計算,可以是VREF引腳的電壓為5V,RS的阻值保持不變0.25Ω;或者VREF引腳的電壓保持不變2.5V,RS的阻值調整為0.125Ω。
注意,芯片的VREF引腳,它的電壓是不可以超過5.5V的。
這就是TB67H451FNG芯片帶有電流限制功能的直流有刷電機驅動電路方案。
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