H型桥式电机驱动器电路

以前，如果表面安装产品设计师需要高于几百毫安电流的话，就不得不采用体积较大的穿孔器件就是价格较高的SOT89，SOT223和D-PAK封装的表面安装晶体管。

随着Zetex FMMT718和FMMT719系列NPN，PNP双极晶体管的推出，SOT23封装器件也可以驱动峰值电流达到6A，工作电流达到2.5A的负载了。

这些SuperSOT器件具有很多优点，例如显著提高电路效率，节省器件数量和空间，提高可靠性。可以说，这些最先进器件的性能超过了现有的所有SOT23器件和许多SOT89及SOT223器件。

FMMT618/718主要参数见表1。

表1 NPN和PNPSuperSOT 系列的主要参数

测试环境：15×15×0.6mm 陶瓷表面

首先注意到的是这些SOT23晶体管可以用于625mW--大致为标准SOT23封装产品的2倍。实现这种功耗水平的方法是使用一种专门设计的条带。这样在给定功耗条件下，Zetex的SuperSOT管芯将比任何其他的SOT23器件的温度要低，既提高了可靠性，又可以节省PCB面积。

第二，器件的饱和压降BVCEO低于目前市场上的任何SOT23器件和很多其他厂商的SOT89和SOT223器件。这意味着在开关电路中可以降低功耗，同样也提高了可靠性和节省PCB面积。

这些特性以及高的值hFE和开关速度，似的这个系列成为理想的开关器件，如DC-DC转换，电机驱动、照明驱动、显示驱动、电源开关缓冲器等等。这些晶体管同时也适合于各种线形应用场合，因为SuperSOT设计获得的低基级电阻导致优异的低噪声性能。下面介绍采用此种器件的H型桥式电机驱动电路。

H型桥式驱动器有着广泛的应用，如磁盘驱动、点秒机、汽车电子、伺服系统、玩具等等。这种驱动器在单电源情况下可以提供双向输出--由逻辑IC或微控制器进行控制。综通常使用2个NPN和2个PNP晶体管。所有晶体管都是发射极接地（见图1）。如果接通一个NPN晶体管和对角线的PNP晶体管（比舅NPN1和PNP1），则实际上所有的上加电压都将加到电机负载上。接通另一对晶体管则使负载上的电压方向相反。H型桥式晶体管常常要求附加的集电极-发射极保护二极管，以防止负载电机可能产生的瞬态电流和反馈电流损坏晶体管。

在电池供电的情况中，关键是使电源电压尽可能全部通过负载，以使通过提高效率和使最低可用电压减小来延长电池寿命，图2所示的桥式电路可以提供1.5A的负载电流。通过基极电阻就可以很容易的调整电流（对PNP，将IB设定到最大电流的1/50，对NPN管IB设定为1/100）。电流为1.5A时，无论NPN或PNP管的饱和压降都仅为0.3V，电流更小时，饱和压降将再将低一半。

通过低饱和损耗和低基极驱动电平，FMMT618/718可以提高电机的性能和寿命。因为它们的反负hFE足够高，能够导通反馈电流和瞬态电流，通常不通需要并联保护二极管。使用体积小的SOT23封装和少的器件数量意味着减少PCB的面积和降低成本。

对工作电压较高的电机，控制逻辑电路很少能够直接驱动PNP晶体管。在图3所示的电路中加入了一对通用NPN管作为缓冲/驱动管。当电源电压增加时，桥路晶体管的hFE变得更加重要，因为基极驱动损耗与电源电压有关。FMMT618/718的hFE值较高，因而可以使损耗达到最小并节省PCB空间和成本。

以上两个H型桥式电路都可以由逻辑电路直接驱动，虽然在负载为1.5A时，图2电路要求逻辑电路的输出较高（能够达到30mA)。如果逻辑电路无法做到这一点，使用图3所示电路提供的解决方案不仅比较经济，性能也超过了多数SOT89方案和许多SOT223器件组成的电路。