几种直流电机功率驱动芯片及其应用
SA60和LMD18245分别是美国Apex公司和NS公司推出的面向中小型直流电机的全桥功率输出电路。它们既具有在外接少量元件的情况下实现电机的功率驱动、控制以及提供保护等功能的共性,又具有各自特色。下面就其引脚、功能特点及其典型应用作一个介绍。
两芯片的主要性能参数及其特点
SA60的性能参数及应用范围
SA60的是一个PWM型功率输出芯片,电路提供给电机的电源电压最大可达到80V,能连续向负载提供10A的电流。最大模拟输入电压5V,PWM载波频率可以到250kHz,而效率可以高达97%,该芯片还可以外接一个可兼容的TTL型的PWM的信号来同步四象限模式的幅值和方向。SA60主要应用在驱动中小型直流电机,D类功率放大,轴承激励等场合。
LMD18245的性能参数及应用范围
LMD18245芯片可为电机提供最大55V的电源电压,逻辑电路电压12V,最大持续电流输出3A,峰值电流可达6A,最小输入脉冲宽度2μS,电流传感器最大线性误差±9%。与SA60一样,该功率输出级具有很高的效率。由于在
芯片中集成了四位D/A转换器和电机电流传感器、固定切断时间的斩波放大器等电路,所以LMD18254很容易完成对电机电流的数字控制,实现步进电机的微步驱动。因此,该芯片主要用于小型直流电机特别是步进电机的控制和驱动上。
引脚及其功能
外形
SA60和LMD18245的外形封装如图1。
内部电路框及各引脚功能
SA60各引脚功能
SA60的内部结构框如图2所示。电路共有12个引脚,其中10、7两脚分别是H桥和PWM及桥的驱动级电源端;9、11为功率信号输出端,其输出波形与输入信号的关系是:9脚输出PWM信号的占空比随输入信号电压的增加而增大,11脚却反之;1、6脚为接地端,前者是模拟接地端,后者是功率接地端;8、12端可以直接接功率地,也可以通过一个电阻接地,作为限流感用,该端的电压最大值为±2V;2、4两端分别是模拟和数字控制信号的输入端。
LMD18245各引脚功能
LMD18245的内部结构框图如图3所示。9脚是电源端;1、15脚功率桥的输出端;12、5脚分别是信号地和功率电路接地端;4、6、7、8是D/A转换器的二进制数据输入端,其中4脚为二进制数的最高位;10脚是紧急停止控制端,高电平有效;11脚为方向逻辑输入端;3脚上联接一个并联的RC网络,可将单稳脉冲宽度设置为:1.1RC秒。此外,该芯片还提供了电流传感器放大输出端(13脚),比较信号输出端(2脚),和数模转换参考电压输入端(14脚)。
芯片的应用实例
虽然这两个芯片都是开关式全桥功率驱动电路,由于内部结构的不同,工作方式也不尽相同,所以在作为电机控制电路时,电路的工作方式也各有特点。图4是SA60驱动直流电动机时的典型接线图,在该图中芯片被联接成模拟输入方式,在数字输入端(2脚)与模拟地之间联接一个电容器CT,改变它的大小,可以调整PWM载波的频率在22~250kHz之间变化的。
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