Texas Instruments DRV8411A雙路半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)一個(gè)或兩個(gè)直流有刷電機(jī)、一個(gè)步進(jìn)電機(jī)、螺線管或其他電感負(fù)載。借助三倍電荷泵，該器件的工作電壓低至1.65V，可適應(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(yùn)行。輸入和輸出可以并聯(lián)，以驅(qū)動(dòng)具有一半RDS(ON) 的大電流有刷DC電機(jī)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments DRV8411A雙路半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該器件進(jìn)行電流檢測(cè)和調(diào)節(jié)。內(nèi)部電流鏡像輸出IPROPI引腳上的電流檢測(cè)信息，無需大功率分流電阻器，從而節(jié)省電路板面積并降低系統(tǒng)成本。借助IPROPI輸出，微控制器可以檢測(cè)電機(jī)失速或負(fù)載條件變化。使用VREF 引腳，此系列器件可以在啟動(dòng)和高負(fù)載事件期間調(diào)節(jié)電機(jī)電流，而無需與微控制器進(jìn)行交互。

低功耗休眠模式通過關(guān)斷大部分內(nèi)部電路來實(shí)現(xiàn)超低靜態(tài)電流消耗。內(nèi)部保護(hù)功能包括欠壓、過流和過熱保護(hù)。Texas Instruments DRV8411A所屬的器件系列具有引腳對(duì)引腳、可擴(kuò)展RDS(ON) 選項(xiàng)，可支持不同負(fù)載，并盡可能減少設(shè)計(jì)改動(dòng)。

特性

• 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)
• IPROPI電流檢測(cè)輸出，用于失速檢測(cè)
• 低功耗睡眠模式
  • ≤40nA（VVM =5V、TJ =25°C時(shí)）
• 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(hù)特性
  • VM欠壓閉鎖 (UVLO)
  • 自動(dòng)重試過流保護(hù) (OCP)
  • 熱關(guān)斷 (TSD)
  • 故障指示引腳(nFAULT)
• 雙路H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)
  • 一個(gè)雙極步進(jìn)電機(jī)
  • 一個(gè)或兩個(gè)有刷直流電機(jī)
  • 螺線管和其他電感負(fù)載
• 低導(dǎo)通電阻：HS+LS=400mΩ（典型值，25°C時(shí)）
• 寬電源電壓范圍
  • 1.65 V 至 11 V

簡(jiǎn)化示意圖

德州儀器DRV8411A雙路半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器深度解析

一、產(chǎn)品核心特性概覽

DRV8411A是德州儀器(TI)推出的汽車級(jí)雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，專為驅(qū)動(dòng)有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和感性負(fù)載設(shè)計(jì)。該器件采用先進(jìn)的PowerPAD封裝技術(shù)，具有以下突出特性：

?關(guān)鍵性能參數(shù)?：

• ?低導(dǎo)通電阻?：HS+LS合計(jì)僅400mΩ(典型值@25°C)
• ?寬工作電壓?：1.65V至11V供電范圍
• ?高輸出能力?：4A峰值驅(qū)動(dòng)電流
• ?集成電流調(diào)節(jié)?：支持200μA/A比例的IPROPI電流反饋
• ?超低功耗?：睡眠模式電流≤40nA
• ?保護(hù)機(jī)制?：集成欠壓鎖定(UVLO)、過流保護(hù)(OCP)和熱關(guān)斷(TSD)

?封裝選項(xiàng)?：

• 16引腳HTSSOP(5.0×4.4mm)
• 16引腳WQFN(3.0×3.0mm)

二、創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計(jì)

1. 雙H橋驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

DRV8411A采用雙獨(dú)立H橋設(shè)計(jì)，每個(gè)橋臂包含：

• 高邊MOSFET(RDS(ON)=200mΩ典型值)
• 低邊MOSFET(RDS(ON)=200mΩ典型值)
• 集成體二極管(VSD=1V典型值@-0.5A)

?工作模式支持?：

• ?有刷直流電機(jī)?：支持正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/制動(dòng)/滑行四種模式
• ?步進(jìn)電機(jī)?：支持全步進(jìn)和半步進(jìn)控制
• ?并聯(lián)模式?：可并聯(lián)輸出實(shí)現(xiàn)更高電流驅(qū)動(dòng)

2. 電流檢測(cè)系統(tǒng)

創(chuàng)新性地采用內(nèi)部電流鏡技術(shù)，通過IPROPI引腳輸出比例電流：

• ?檢測(cè)精度?：±6%誤差(3.3V≤VVM≤11V)
• ?帶寬特性?：2μs傳感延遲時(shí)間
• ?電壓轉(zhuǎn)換?：外接電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)

3. 三重保護(hù)機(jī)制

?安全保護(hù)體系?：

1. ?欠壓鎖定?：1.6V(上升)/1.3V(下降)閾值
2. ?過流保護(hù)?：4A觸發(fā)閾值，1.6ms自動(dòng)重試
3. ?熱關(guān)斷?：153°C觸發(fā)，18°C滯后

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)指南

1. 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案

?關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)?：

• 電機(jī)電壓：根據(jù)轉(zhuǎn)速需求選擇(典型值3-11V)
• 電流設(shè)定：通過VREF和RIPROPI配置ITRIP
• 步進(jìn)模式：全步進(jìn)/半步進(jìn)(快衰減/慢衰減)

2. 有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

?并聯(lián)模式配置要點(diǎn)?：

• 并聯(lián)AIN1/BIN1和AIN2/BIN2
• 連接AOUT1/BOUT1和AOUT2/BOUT2
• 禁用電流調(diào)節(jié)功能(VREF>GND)

?PCB布局建議?：

• VM去耦電容盡量靠近器件(100nF+10μF組合)
• 功率走線寬度≥1mm(1oz銅厚)
• 散熱焊盤需充分連接至地平面

四、熱設(shè)計(jì)與可靠性分析

1. 熱性能參數(shù)

?HTSSOP封裝?：

• RθJA=45.1°C/W(2層板)
• ΨJB=19.9°C/W

?WQFN封裝?：

• RθJA=49.7°C/W(2層板)
• ΨJB=23.5°C/W

2. 降額曲線分析

在VVM=5V條件下：

• 2層PCB(4cm2銅面積)：最大持續(xù)電流≈1.2A
• 4層PCB(16cm2銅面積)：最大持續(xù)電流≈1.8A

五、行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景

1. ?消費(fèi)電子?：
   • 電池供電玩具
   • 電子門鎖系統(tǒng)
   • 游戲機(jī)外圍設(shè)備
2. ?工業(yè)自動(dòng)化?：
   • POS打印機(jī)
   • 辦公自動(dòng)化設(shè)備
   • 視頻安防攝像頭云臺(tái)
3. ?機(jī)器人系統(tǒng)?：
   • 小型伺服驅(qū)動(dòng)
   • 機(jī)械臂關(guān)節(jié)控制
   • 移動(dòng)機(jī)器人底盤驅(qū)動(dòng)