TB6600FG

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TOSHIBA BiCD 单 晶 硅 集 成 电 路 PWM 斩 波 型 双 极 步 进 电 机 驱 动 IC 是 PWM 斩 波 型 单 芯 片 双 极 正 弦 微 步 步 进 马 达 驱 动 器 可 通 过 2- 相,1-2- 相,W1-2- 相,2W1-2- 相,4W1-2- 相 励 磁 模 式, 实 现 正 向 和 反 向 旋 转 控 制 2- 相 双 极 步 进 马 达 仅 由 低 振 动 高 效 率 时 钟 信 号 即 可 驱 动 特 点 单 芯 片 双 极 正 弦 微 步 步 进 马 达 驱 动 器 Ron ( 上 + 下 ) = 0.4Ω ( 典 型 值 ) 重 量 : 正 向 和 反 向 旋 转 控 制 可 用 HQFP64-P-1010-0.50 : 0.26g( 典 型 值 ) 可 选 相 驱 动 (1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 和 1/16 步 ) 输 出 耐 压 :Vcc = 50 V 输 出 电 流 :IOUT = 4.5 A ( 绝 对 最 大 额 定 值, 峰 值 ) IOUT = 4.0 A ( 工 作 范 围, 最 大 值 ) 封 装 :HQFP64-P-1010-0.50 内 置 输 入 下 拉 电 阻 :100 kω ( 典 型 值 ), ( 仅 TQ 端 子 :70 kω( 典 型 值 )) 输 出 监 控 器 引 脚 (ALERT):IALERT 最 大 值 = 1 ma 输 出 监 控 器 引 脚 (MO):IMO 最 大 值 = 1 ma 配 备 有 复 位 与 启 用 引 脚 待 机 功 能 单 电 源 内 置 热 关 机 (TSD) 电 路 内 置 欠 电 压 锁 定 (UVLO) 电 路 内 置 过 流 检 测 (ISD) 电 路 (*) * : 关 于 ISD( 过 流 检 测 ): 流 经 输 出 功 率 MOSFETs 的 电 流 需 进 行 单 独 监 控 如 果 八 个 输 出 功 率 MOSFETs 中 至 少 有 一 个 的 电 流 超 过 该 过 流 检 测 值, 则 可 检 测 到 过 流,L 电 平 即 被 输 出 为 ALERT 信 号 在 这 种 情 况 下, 所 有 输 出 功 率 MOSFETs 均 会 被 关 闭 在 电 流 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 时,IC 可 被 击 穿, 因 此 电 源 线 必 加 保 险 丝 1 2014-03-03

引 脚 功 能 引 脚 编 号 I/O 符 号 功 能 描 述 备 注 43 输 出 ALERT TSD / ISD 监 控 器 引 脚 外 接 电 阻 上 拉 45 SGND 信 号 地 47 输 入 TQ 转 矩 ( 输 出 电 流 ) 设 置 输 入 引 脚 49 输 入 Latch/Auto 选 择 TSD 返 回 类 型 L: 锁 存,H: 自 动 返 回 51 输 入 Vref 100% 电 流 电 平 电 压 输 入 53,54,55,56 输 入 Vcc 电 源 58 输 入 M1 励 磁 模 式 设 置 输 入 引 脚 59 输 入 M2 励 磁 模 式 设 置 输 入 引 脚 60 输 入 M3 励 磁 模 式 设 置 输 入 引 脚 1,64 输 出 OUT2B B 通 道 输 出 2 3,4 N FB B 通 道 输 出 电 流 检 测 引 脚 6,7 输 出 OUT1B B 通 道 输 出 1 8 PGNDB 电 源 地 10,11 输 出 OUT2A A 通 道 输 出 2 13,14 N FA A 通 道 输 出 电 流 检 测 引 脚 16,17 输 出 OUT1A A 通 道 输 出 1 20 PGNDA 电 源 地 22 输 入 ENABLE 启 用 信 号 输 入 引 脚 H: 启 用, L: 所 有 输 出 关 闭 23 输 入 RESET 复 位 信 号 输 入 引 脚 L: 初 始 模 式 25,26,27,28 输 入 Vcc 电 源 30 输 入 CLK CLK 脉 冲 输 入 引 脚 32 输 入 CW/CCW 正 向 / 反 向 控 制 引 脚 L: CW, H:CCW 34 OSC 内 部 振 荡 设 置 用 电 阻 连 接 引 脚 36 输 出 Vreg 电 源 电 容 用 控 制 侧 连 接 引 脚 将 电 容 连 接 至 SGND 38 输 出 MO 电 角 监 控 器 引 脚 外 接 电 阻 上 拉 NC 引 脚 : 2,5,9,12,15,18,19,21,24,29,31,33,35,37,39,40,41,42,44,46,48,50,52,57,61,62,63 应 在 该 IC 外 部 将 相 同 符 号 的 各 引 脚 相 连 接 在 应 行 ESD 时 应 将 各 NC 引 脚 排 除 在 外, 因 为 这 些 引 脚 并 未 与 该 IC 中 的 任 何 对 象 相 连 < 终 端 电 路 > 输 入 引 脚 (M1, M2, M3,CLK, CW/CCW, ENABLE, RESET, Latch/Auto) 输 入 引 脚 (TQ) V DD 10k Ω 100kΩ 70kΩ 10kΩ 2 2014-03-03

引 脚 分 配 (NC) TQ (NC) SGND (NC) ALERT (NC) (NC) (NC) (NC) MO (NC) Vreg (NC) OSC (NC) 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 Latch/Auto 49 32 CW/CCW (NC) 50 31 (NC) Vref 51 30 CLK (NC) 52 29 (NC) Vcc 53 28 Vcc Vcc 54 27 Vcc Vcc 55 26 Vcc Vcc 56 25 Vcc (NC) 57 24 (NC) (Top ( 顶 视 View) ) M1 58 23 RESET M2 59 22 ENABLE M3 60 21 (NC) (NC) 61 20 PGNDA (NC) 62 19 (NC) (NC) 63 18 (NC) OUT2B 64 17 OUT1A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 OUT2B (NC) N FB N FB (NC) OUT1B OUT1B PGNDB (NC) OUT2A OUT2A (NC) N FA N FA (NC) OUT1A 3 2014-03-03

方 块 图 Vreg MO ALERT Vcc 36 38 43 25,26,27,28,53,54,55,56 M1 M2 M3 58 59 60 Reg(5V) 预 - 驱 动 预 H- 桥 驱 动 器 H- A 桥 驱 动 器 A OUT1A 16,17 10,11 OUT2A CW/CCW CLK 32 30 输 输 入 入 电 路 电 路 TSD / ISD / UVLO 电 流 选 择 电 路 A 13,14 N FA RESET 23 ENABLE Latch/Auto 22 49 预 - 驱 动 H- 桥 驱 动 器 B 6,7 1,64 OUT1B OUT2B OSC Vref 34 51 OSC 1/3 100%/30% 电 流 选 择 电 路 B 3,4 N FB 47 TQ 45 20 8 SGND PGNDA PGNDB Vref 的 设 置 输 入 TQ 电 压 比 L 30% H 100% 4 2014-03-03

功 能 描 述 1. 励 磁 设 置 利 用 M1,M2 与 M3 输 入, 可 以 下 八 种 模 式 中 选 择 励 磁 模 式 在 马 达 运 行 期 间, 在 M1, M2, 或 M3 输 入 改 变 时, 新 励 磁 模 式 可 从 初 始 模 式 启 动 在 这 种 情 况 下, 输 出 电 流 波 形 不 能 再 继 续 输 入 M1 M2 M3 模 式 ( 励 磁 ) L L L 待 机 模 式 ( 内 部 电 路 的 运 行 几 乎 被 关 闭 ) L L H 1/1 (2- 相 励 磁, 整 步 ) L H L 1/2A 型 (1-2 相 励 磁 A 型 ) (0%, 71%, 100% ) L H H 1/2B 型 (1-2 相 励 磁 B 型 ) (0%, 100% ) H L L 1/4 (W1-2 相 励 磁 ) H L H 1/8 (2W1-2 相 励 磁 ) H H L 1/16 (4W1-2 相 励 磁 ) H H H 待 机 模 式 ( 内 部 电 路 的 运 行 几 乎 被 关 闭 ) 注 : 在 通 过 改 变 M1, M2, 与 M3 改 变 励 磁 模 式 时, 不 得 设 置 M1 = M2 = M3 = L 或 M1 = M2 = M3 = H 待 机 模 式 在 M1 = M2 = M3 = L 或 M1 = M2 = M3 = H 时, 运 行 模 式 转 为 待 机 模 式 通 过 关 闭 保 护 操 作 以 外 的 所 有 操 作, 可 实 现 功 耗 的 最 小 化 在 待 机 模 式 下, 输 出 端 子 MO 为 HZ 通 过 将 M1=M2=M3=L 与 M1=M2=M3=H 的 状 态 改 为 其 它 状 态, 即 可 解 除 待 机 模 式 在 解 除 该 待 机 模 式 之 后 约 200 μs 的 时 间 内, 无 法 接 收 输 入 信 号 5 2014-03-03

2. 功 能 (1) 在 开 启 输 出 时, 需 将 ENABLE 引 脚 设 定 为 高 在 关 闭 输 出 时, 需 将 ENABLE 引 脚 设 定 为 低 (2) 在 ENABLE 信 号 转 为 高 电 平, 且 RESET 信 号 转 为 低 电 平 时, 输 出 转 入 下 表 所 述 的 初 始 模 式 ( 在 此 模 式 下,CLK 与 各 CW/CCW 引 脚 的 状 态 没 有 关 联 ) (3) 如 下 图 例 1 所 示, 在 ENABLE 信 号 转 为 低 电 平 时, 其 将 输 出 设 置 为 OFF 在 该 模 式 下, 在 RESET 信 号 转 为 低 电 平 时, 输 出 转 为 初 始 模 式 在 这 种 情 况 下, 通 过 将 ENABLE 信 号 设 置 为 高 电 平, 即 可 输 出 初 始 模 式 通 过 将 RESET 信 号 设 置 为 高 电 平, 马 达 即 可 从 初 始 模 式 开 始 运 行 ( 例 1) CLK RESET ENABLE 内 部 电 流 设 定 部 電 流 設 定 输 出 电 流 (A 相 ) 出 力 電 流 (A 相 ) Z (*: PWM 频 率 在 ENABLE 引 脚 输 出 高 的 时 序, 输 出 电 流 开 始 上 升 ) 输 入 ENABL 输 出 模 式 CLK CW/CCW RESET E L H H CW H H H CCW X X L H 初 始 模 式 X X X L Z 待 机 命 令 的 优 先 级 高 于 ENABLE 的 优 先 级 在 开 启 / 关 闭 待 机 模 式 时, 无 需 考 虑 ENABLE 的 状 态 X: 忽 略 6 2014-03-03

3. 初 始 模 式 在 使 用 RESET 时, 各 相 电 流 如 以 下 所 述 励 磁 模 式 A 相 电 流 B 相 电 流 1/1 (2- 相 励 磁, 整 步 ) 100% -100% 1/2A 型 (1-2 相 励 磁 A 型 ) (0%, 71%, 100%) 100% 0% 1/2B 型 (1-2 相 励 磁 B 型 ) (0%, 100%) 100% 0% 1/4 (W1-2 相 励 磁 ) 100% 0% 1/8 (2W1-2 相 励 磁 ) 100% 0% 1/16 (4W1-2 相 励 磁 ) 100% 0% 电 流 方 向 定 义 如 下 OUT1A OUT2A: 正 向 OUT1B OUT2B: 正 向 4. 100% 电 流 设 置 ( 电 流 值 ) 根 据 从 外 部 件 输 入 的 Vref 与 输 出 电 流 检 测 用 外 接 电 阻, 即 可 求 出 100% 电 流 值 IC 内 部 的 Vref 可 增 大 1/3 Io (100%) = (1/3 Vref) RNF 平 均 电 流 小 于 计 算 值, 原 因 是 该 IC 采 用 峰 值 电 流 检 测 法 请 在 以 下 条 件 下 使 用 该 IC; 0.11Ω RNF 0.5Ω, 0.3V Vref 1.95V 5. OSC 将 外 接 电 阻 连 接 至 OSC 端 子, 即 可 通 过 CR 振 荡, 以 内 部 方 式 生 成 三 角 波 Rosc 的 值 应 在 30kΩ ~ 120kΩ 的 范 围 内 Rosc 与 fchop 的 关 系 如 以 下 表 格 和 图 所 示 下 表 中 所 给 出 的 fchop 值 为 设 计 保 证 值 其 未 经 装 运 前 测 试 Rosc(kΩ) fchop(khz) 最 小 值 典 型 值 最 大 值 30-60 - 51-40 - 120-20 - 7 2014-03-03

6. 衰 减 模 式 在 PWM 模 式 下, 电 流 的 充 放 需 约 五 个 OSCM 周 期 通 过 在 快 速 衰 减 模 式 的 最 后 两 个 周 期 内 诱 发 衰 减, 即 可 创 建 40% 快 速 衰 减 模 式 快 速 衰 减 模 式 的 比 值 40% 始 终 固 定 不 变 主 时 钟 频 率 (fmclk), OSCM 频 率 (foscm) 与 PWM 频 率 (fchop) 之 间 的 关 系 如 以 下 所 示 : foscm = 1/20 fmclk fchop = 1/100 fmclk 当 Rosc=51kΩ 时, 主 时 钟 =4MHz,OSCM=200kHz,PWM 频 率 (fchop)=40khz 6-1. 电 流 波 形 与 混 合 衰 减 模 式 的 设 置 PWM 运 行 的 周 期 等 于 五 个 OSCM 周 期 快 速 衰 减 模 式 的 比 值 40% 始 终 固 定 不 变 "NF" 指 输 出 电 流 达 到 其 预 定 电 流 电 平 时 的 点 MDT 指 以 下 示 意 图 中 的 MDT( 混 合 衰 减 时 序 ) 的 点 OSCM 内 部 波 形 f chop 40% 快 速 衰 减 模 式 NF 预 设 电 流 电 平 MDT 充 电 模 式 NF: 预 设 电 流 电 平 慢 模 式 MDT( 混 合 衰 减 时 序 ) 快 速 模 式 电 流 监 测 ( 当 预 设 电 流 电 平 > 输 出 电 流 ) 充 电 模 式 8 2014-03-03

6-2. 衰 减 模 式 的 效 应 增 大 电 流 ( 正 弦 波 ) 预 设 电 流 电 平 慢 快 充 电 慢 快 预 设 电 流 电 平 充 电 慢 快 充 电 慢 快 充 电 减 小 电 流 ( 假 若 因 电 流 衰 减 速 度 较 快, 电 流 在 短 时 间 内 即 被 减 小 至 预 定 值 ) 预 设 电 流 电 平 充 电 慢 快 充 电 慢 预 设 电 流 电 平 快 慢 快 充 电 慢 快 充 电 即 使 该 输 出 电 流 在 RNF 点 增 大 至 高 出 预 设 电 流 的 水 平, 电 流 控 制 模 式 仍 会 被 暂 时 切 换 到 充 电 模 式, 以 进 行 电 流 传 感 减 小 电 流 ( 假 若 因 电 流 衰 减 速 度 缓 慢, 需 花 费 较 长 时 间 才 能 降 低 电 流 ) 预 设 电 流 电 平 充 电 慢 快 慢 预 设 电 流 电 平 快 慢 快 慢 快 充 电 充 电 即 使 该 输 出 电 流 在 RNF 点 增 大 至 高 出 预 定 电 流 的 水 平, 电 流 控 制 模 式 仍 会 被 暂 时 切 换 到 充 电 模 式, 以 进 行 电 流 传 感 在 混 合 衰 减 与 快 速 衰 减 模 式 期 间, 如 果 预 定 电 流 电 平 小 于 RNF( 电 流 监 控 点 ) 时 的 输 出 电 流, 则 充 电 模 式 在 下 一 个 斩 波 循 环 中 将 消 失 ( 虽 然 在 实 际 操 作 中, 电 流 控 制 模 式 被 暂 时 切 换 到 充 电 模 式 已 进 行 电 流 传 感 ), 且 电 流 被 控 制 在 慢 速 与 快 速 衰 减 模 式 ( 在 MDT 点 将 模 式 从 慢 速 衰 减 模 式 切 换 到 快 速 衰 减 模 式 ) 注 : 在 以 上 各 图 中, 给 出 了 该 输 出 电 流 的 图 解 内 容 在 实 际 电 流 波 形 中, 可 观 察 到 瞬 态 响 应 曲 线 9 2014-03-03

6-3. 混 合 衰 减 模 式 下 的 电 流 波 形 f chop f chop OSCM 内 部 波 形 I OUT 预 设 电 流 电 平 NF 预 设 电 流 电 平 NF 40% 快 速 减 衰 模 式 MDT ( 混 合 衰 减 时 序 ) 点 在 混 合 衰 减 时 序 后 出 现 NF 点 时 在 充 电 模 式 之 后 切 换 到 快 速 模 式 f chop f chop I OUT NF 预 设 电 流 电 平 MDT ( 混 合 衰 减 时 序 ) 点 预 设 电 流 电 平 40% 快 速 减 衰 模 式 NF CLK 信 号 输 入 在 衰 减 模 式 下 输 出 电 流 值 > 预 设 电 流 电 平 时 f chop f chop f chop 预 设 电 流 电 平 NF I OUT 40% 快 速 减 衰 模 式 预 定 电 流 电 平 NF MDT ( 混 合 衰 减 时 序 ) 点 CLK 信 号 输 入 即 使 该 输 出 电 流 在 RNF 点 增 大 至 高 出 预 设 电 流 的 水 平, 电 流 控 制 模 式 仍 会 被 暂 时 切 换 到 充 电 模 式, 以 进 行 电 流 传 感 10 2014-03-03

输 出 级 三 极 管 工 作 模 式 注 注 注 OUT1 负 载 OUT2 OUT1 OUT2 OUT1 OUT2 负 载 负 载 充 电 模 式 慢 速 模 式 快 速 模 式 输 出 级 三 极 管 运 行 功 能 CLK U1 U2 L1 L2 充 电 ON OFF OFF ON 慢 OFF OFF ON ON 快 OFF ON ON OFF 注 : 上 表 给 出 了 电 流 按 上 图 箭 头 所 示 方 向 流 动 时 的 示 例 如 果 电 流 方 向 相 反, 则 请 参 看 以 下 图 表 : CLK U1 U2 L1 L2 充 电 OFF ON ON OFF 慢 OFF OFF ON ON 快 ON OFF OFF ON 在 上 述 功 能 过 渡 时, 会 分 别 插 入 一 个 为 期 300 ns( 设 计 保 证 值 ) 的 死 亡 时 间 11 2014-03-03

热 关 机 电 路 (1) 自 动 返 回 TSD = 160 C ( 典 型 值 ) ( 注 ) TSDhys = 70 C ( 典 型 值 ) ( 注 ) 160 C ( 典 型 值 )( 注 ) 结 温 ( 芯 片 温 度 ) 90 C ( 典 型 值 )( 注 ) 输 出 状 态 输 出 开 输 出 关 输 出 开 H ALERT 输 出 L 自 动 返 回 存 上 图 所 示 的 温 度 滞 后 现 象 如 发 生 自 动 返 回, 则 应 在 温 度 下 降 到 返 回 温 度 ( 上 图 所 示 的 90 C( 典 型 )) 后 fchop 充 电 开 始 时, 对 返 回 时 标 进 行 调 节 温 度 下 降 之 后 的 返 回 周 期, 相 当 于 一 至 两 个 fchop 周 期 (2) 闭 锁 类 型 TSD = 160 C ( 典 型 )( 注 ) (*) 一 旦 ENABLE 引 脚 输 出 高, 输 出 电 流 即 在 PWM 频 率 的 时 标 点 开 始 增 大 160 C( 典 型 )( 注 ) 结 区 温 度 ( 芯 片 温 度 ) 输 出 状 态 输 出 开 输 出 关 输 出 开 ALERT 输 出 ENABLE 输 入 0.3ms 或 以 上 ( 在 Rosc=51kΩ 时 ) 通 过 将 ENABLE 编 程 为 上 图 所 示 的 H L H 或 打 开 电 源 并 打 开 UVLO 功 能, 即 可 实 现 操 作 返 回 此 时,ENABLE 的 L 电 平 的 期 限 应 为 0.3ms 或 以 上 在 恢 复 运 行 时, 在 ENABLE 输 入 从 L 切 换 到 H 电 平 时, 结 温 ( 芯 片 温 度 ) 应 为 90 C 或 以 下 否 则, 不 会 恢 复 运 行 注 : 装 运 前 测 试 未 进 行 TSD 电 路 运 行 时 内 部 IC 的 状 态 内 部 IC 与 输 出 在 停 机 电 路 运 行 期 间 的 状 态, 与 ENABLE 为 L 时 的 状 态 相 同 自 动 返 回 之 后 的 状 态, 与 ENABLE 为 H 时 的 状 态 相 同 请 设 定 复 位 L, 使 马 达 从 初 始 状 态 开 始 旋 转 12 2014-03-03

Latch/Auto 为 输 入 引 脚, 用 于 确 定 TSD 的 返 回 方 式 如 果 Latch/Auto 引 脚 输 出 低, 则 通 过 重 新 打 开 电 源 或 将 ENABLE 编 程 为 H L H, 即 可 实 现 TSD 功 能 的 返 回 如 果 Latch/Auto 引 脚 输 出 高, 则 其 可 自 动 返 回 在 待 机 模 式 下,TSD 功 能 可 自 动 返 回, 且 不 管 Latch /Auto 引 脚 的 状 态 在 供 电 电 压 Vcc 低 于 8V 时, 无 论 该 Latch/Auto 引 脚 处 于 何 种 状 态,TSD 功 能 均 无 法 运 行 13 2014-03-03

ISD ( 过 电 流 检 测 ) 流 经 输 出 功 率 MOSFETs 的 电 流 需 进 行 单 独 监 控 如 果 八 个 输 出 功 率 MOSFETs 中 至 少 有 一 个 的 电 流 超 过 该 过 流 检 测 值, 则 可 检 测 到 过 流,L 电 平 即 被 输 出 为 ALERT 信 号 在 这 种 情 况 下, 所 有 输 出 功 率 MOSFETs 均 会 被 关 闭 在 电 流 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 时,IC 可 被 击 穿, 因 此 电 源 线 需 加 保 险 丝 应 提 供 1μs 或 以 上 ( 典 型 值 ( 当 Rosc=51kΩ))( 注 ) 的 屏 蔽 期, 以 避 免 因 噪 声 导 致 检 测 误 差 ISD 在 屏 蔽 期 内 不 工 作 过 电 流 检 测 值 ISD=6.5 A ( 注 ) DMOS 功 率 三 极 管 电 流 6.5A ( 典 型 值 ) (*) 输 出 电 流 在 ENABLE 引 脚 输 出 高 PWM 频 率 的 时 序 开 始 上 升 死 亡 带 1μs 或 以 上 ( 典 型 值 ) 输 出 状 态 输 出 开 输 出 关 输 出 开 ALERT 输 出 ENABLE 输 入 0.3ms 或 以 上 ( 当 Rosc=51kΩ) 通 过 将 ENABLE 编 程 为 上 图 所 示 的 H L H 或 打 开 电 源 并 打 开 UVLO 功 能, 即 可 实 现 操 作 返 回 注 : 装 运 前 测 试 未 进 行 ISD 电 路 运 行 时 内 部 IC 的 状 态 内 部 IC 与 输 出 在 过 电 流 检 波 电 路 运 行 期 间 的 状 态, 与 ENABLE 为 L 时 的 状 态 相 同 自 动 返 回 之 后 的 状 态, 与 ENABLE 为 H 时 的 状 态 相 同 请 设 定 复 位 L, 使 马 达 从 初 始 状 态 开 始 旋 转 ISD 的 返 回 方 式 通 过 重 新 打 开 电 源 或 将 ENABLE 编 程 为 H L H, 不 管 Latch/Auto 引 脚 的 状 态 即 可 实 现 ISD 功 能 的 返 回 在 待 机 模 式 下,ISD 功 能 无 法 运 行 在 电 源 电 压 Vcc 低 于 8V 时,ISD 功 能 无 法 运 行 14 2014-03-03

欠 电 压 锁 定 (UVLO) 电 路 通 过 在 Vcc 为 5.5 V( 典 型 值 ) 或 以 下 时 运 行, 即 可 关 闭 输 出 其 滞 后 量 为 0.5 V( 典 型 值 ), 并 可 在 Vcc 达 到 6.0 V ( 典 型 值 ) 时 返 回 至 输 出 以 下 值 为 设 计 保 证 值 UVLO 电 路 运 行 时 内 部 IC 的 状 态 内 部 IC 与 输 出 的 状 态, 同 时 与 ENABLE 模 式 与 初 始 模 式 的 状 态 相 同 在 返 回 一 次 之 后, 其 可 从 初 始 模 式 启 动 在 Vcc 下 降 至 5.5V 左 右 且 UVLO 工 作 时, 输 出 关 闭 在 Vcc 均 上 升 到 6.0V 左 右 或 以 上 时, 其 可 从 初 始 模 式 自 动 恢 复 以 下 值 为 设 计 保 证 值 15 2014-03-03

ALERT 输 出 在 TSD 或 ISD 检 测 时,ALERT 端 子 输 出 低 ALERT 端 子 是 通 过 上 拉 电 阻 以 外 部 方 式 连 接 到 电 源 的 VALERT = 0.5 V ( 最 大 值 ) 在 1mA 时 TSD TSD 检 测 下 标 准 值 TSD 检 测 下 ISD ISD 检 测 下 ISD 检 测 下 标 准 值 ALERT 低 标 准 值 标 准 值 Z 施 加 到 上 拉 电 阻 的 电 压 最 高 可 达 5.5V 导 电 电 流 最 高 可 达 1mA 建 议 将 外 部 上 拉 电 阻 连 接 至 Vreg 引 脚, 以 获 得 5V 的 电 压 MO 输 出 MO 在 预 定 状 态 时 开 启 并 输 出 低 MO 端 子 是 通 过 上 拉 电 阻 以 外 部 方 式 连 接 到 电 源 的 VMO = 0.5 V ( 最 大 值 ) 在 1mA 时 状 态 初 始 非 初 始 MO 低 Z 施 加 到 上 拉 电 阻 的 电 压 最 高 可 达 5.5V 导 电 电 流 最 高 可 达 1mA 建 议 将 外 部 上 拉 电 阻 连 接 至 Vreg 引 脚, 以 获 得 5V 的 电 压 ( 至 上 拉 电 阻 ) ( 至 IC 中 的 Vreg) MO 与 ALERT 引 脚 的 电 压 上 拉 建 议 Vreg 上 拉 引 至 脚 的 电 压 如 果 上 拉 至 5 V 以 外 的 其 它 电 压 值 ( 例 如 3.3V 等 ), 则 建 议 在 工 作 范 围 间 的 Vcc 输 出 期 间, 使 用 其 它 电 源 ( 例 如 3.3 V) 在 利 用 其 它 电 源 进 行 电 压 上 拉 的 情 况 下, 如 果 Vcc 减 小 到 低 于 该 工 作 范 围 的 水 平 且 Vreg 从 5V 减 小 至 0V, 则 电 流 会 继 续 通 过 该 图 所 示 的 二 极 管, 从 其 它 电 源 传 导 至 该 IC 内 部 虽 然 该 现 象 不 会 导 致 该 IC 发 生 毁 坏 与 故 障, 但 还 是 请 考 虑 设 计 不 会 让 这 种 状 态 持 续 过 长 时 间 至 于 MO 与 ALERT 引 脚 的 上 拉 电 阻, 则 请 选 择 对 电 流 传 导 而 言 足 够 大 的 电 阻, 以 避 免 超 过 标 准 值 1mA 如 果 所 施 加 5V, 则 请 使 用 30 kω 或 以 上 的 电 阻 ; 如 果 所 施 加 3.3V, 则 请 使 用 20kΩ 或 以 上 的 电 阻 16 2014-03-03

各 励 磁 模 式 下 的 顺 序 与 电 流 电 平 1/1- 步 励 磁 模 式 (M1: L, M2: L, M3: H, CW 模 式 ) 1/1- 步 励 磁 模 式 (M1: L, M2: L, M3: H, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 17 2014-03-03

1/2- 步 励 磁 模 式 (A 型 ) (M1: L, M2: H, M3: L, CW 模 式 ) 1/2- 步 励 磁 模 式 (A 型 ) (M1: L, M2: H, M3: L, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 18 2014-03-03

1/2- 步 励 磁 模 式 (B 型 ) (M1: L, M2: H, M3: H, CW 模 式 ) 1/2- 步 励 磁 模 式 (B 型 ) (M1: L, M2: H, M3: H, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 19 2014-03-03

1/4- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2:L, M3: L, CW 模 式 ) 1/4- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2: L, M3: L, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 20 2014-03-03

1/8- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2: L, M3: H, CW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 21 2014-03-03

1/8- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2: L, M3: H, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 22 2014-03-03

1/16- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2: H, M3: L, CW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 23 2014-03-03

1/16- 步 励 磁 模 式 (M1: H, M2: H, M3: L, CCW 模 式 ) 在 励 磁 模 式 被 切 换 之 后, 其 从 初 始 状 态 开 始 运 行 24 2014-03-03

电 流 电 平 2- 相,1-2- 相,W1-2- 相,2W1-2- 相,4W1-2- 相 励 磁 ( 单 位 :%) 电 流 电 平 (1 / 16, 1 / 8, 1 / 4, 1 / 2, 1 / 1 ) 1 / 16, 1 / 8, 1 / 4, 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 1 / 2, 1 / 1 θ16 --- 100.0 --- θ15 95.5 99.5 100.0 θ14 94.1 98.1 100.0 θ13 91.7 95.7 99.7 θ12 88.4 92.4 96.4 θ11 84.2 88.2 92.2 θ10 79.1 83.1 87.1 θ9 73.3 77.3 81.3 θ8 66.7 70.7 74.7 % θ7 59.4 63.4 67.4 θ6 51.6 55.6 59.6 θ5 43.1 47.1 51.1 θ4 34.3 38.3 42.3 θ3 25.0 29.0 33.0 θ2 15.5 19.5 23.5 θ1 5.8 9.8 13.8 θ0 --- 0.0 --- 25 2014-03-03

绝 对 最 大 额 定 值 (Ta = 25 C) 特 性 符 号 额 定 值 单 位 电 源 电 压 Vcc 50 V 输 出 电 流 ( 每 一 相 ) I O (PEAK) 4.5 A 漏 电 流 (ALERT, MO) I (ALERT) I (MO) 1 ma 输 入 电 压 V IN 6 V 功 耗 P D 1.7 ( 注 1) 4.2 ( 注 2) W 工 作 温 度 T opr -30 ~ 85 C 贮 存 温 度 T stg -55 ~ 150 C 注 1:Ta = 25 C, 带 有 焊 接 引 线 注 2:Ta = 25 C, 安 装 到 板 上 时 半 导 体 装 置 绝 对 最 大 额 定 值 为 一 组 在 任 何 时 候 都 不 得 超 过 的 额 定 值 不 得 超 过 这 些 额 定 值 如 超 过 这 些 额 定 值, 将 导 致 装 置 故 障, 损 坏 或 劣 化, 并 可 因 发 生 爆 炸 或 燃 烧 而 导 致 伤 人 请 在 规 定 的 工 作 范 围 以 内 使 用 该 IC 工 作 范 围 (Ta = 30 ~ 85 C) 特 性 符 号 测 试 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 电 源 电 压 Vcc 8.0 42 V 输 出 电 流 I OUT 4.0 A 输 入 电 压 V IN 0 5.5 V V ref 0.3 1.95 V 逻 辑 部 件 中 的 时 钟 频 率 f CLK 200 khz 斩 波 频 率 f chop 见 第 7 页 20 40 60 khz 注 : 应 按 相 同 电 压 对 两 个 Vcc 端 子 进 行 编 程 在 不 同 的 条 件 下, 有 时 不 必 施 加 该 该 工 作 范 围 的 最 大 电 流, 原 因 是 输 出 电 流 受 功 耗 PD 限 制 在 可 能 导 致 温 度 超 过 Tj ( 平 均 值 ) =107 C 的 情 况 下, 应 避 免 使 用 该 IC 供 电 电 压 42V 与 输 出 电 流 4.5A 是 该 工 作 范 围 的 最 大 值 在 设 计 该 电 路 时, 应 根 据 电 源 变 化, 外 接 电 阻, 以 及 该 IC 的 电 气 特 性, 设 置 足 够 的 降 额 如 果 超 过 该 供 电 电 压 42V 与 该 输 出 电 流 4.5A, 则 IC 不 会 正 常 工 作 26 2014-03-03

电 气 特 性 (Ta = 25 C, Vcc = 24 V) 特 性 符 号 测 试 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 高 V IN(H) 2.0 5.5 输 入 电 压 M1, M2, M3, CW/CCW, CLK, V 低 V IN (L) -0.2 0.8 RESET, ENABLE, Latch/Auto, TQ 输 入 滞 后 电 压 V H 400 mv M1, M2, M3, CW/CCW, CLK, RESET, ENABLE, Latch/Auto 50 75 IIN(H) VIN = 5.0 V 输 入 电 流 TQ, VIN = 5.0 V 70 105 μa M1, M2, M3, CW/CCW, CLK, IIN(L) RESET, ENABLE, Latch/Auto,TQ 1 VIN = 0 V 输 出 开 路, RESET: H, ENABLE: H Icc 1 4.2 7 M1:L, M2:L, M3:H (1/1- 步 模 式 ) CLK:L Vcc 供 应 电 流 输 出 开 路, ma RESET: L, ENABLE: L Icc 2 3.6 7 M1:L, M2:L, M3:H (1/1- 步 模 式 ) CLK:L Icc 3 待 机 模 式 (M1:L, M2:L, M3:L) 1.8 4 电 流 极 限 V Vref NF Vref = 3.0 V( 注 1), TQ=H 0.9 1.0 1.1 V 电 压 输 入 输 入 电 流 I IN( V ref) Vref = 3.0 V( 注 1) 1 μa 电 路 分 压 比 V ref /V NF 最 大 电 流 :100%, TQ=H 3 最 小 CLK 脉 冲 宽 tw CLKH CLK 2.2 μs 度 tw CLKL V OL MO 输 出 剩 余 电 压 IOL = 1 ma 0.5 V V OL ALERT 外 部 电 容 = 0.1 μf 内 部 恒 电 压 Vreg 4.5 5.0 5.5 V ( 在 待 机 模 式 下 ) 斩 波 频 率 fc hop Rosc=51kΩ 28 40 52 khz 注 1: 虽 然 装 运 前 测 试 条 件 的 Vref 为 3.0V, 但 仍 需 将 Vref 设 定 在 该 工 作 范 围 以 内 见 第 26 页 的 马 达 驱 动 部 分 电 气 特 性 (Ta = 25 C, Vcc = 24 V) 特 性 符 号 测 试 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 输 出 ON 电 阻 Ron U + Ron L IOUT = 4 A 0.4 0.6 Ω 输 出 晶 体 管 开 关 特 征 t r t f VNF = 0 V, 输 出 : 开 路 50 500 上 侧 I LH 5 输 出 泄 漏 电 流 下 侧 I LL Vcc = 50 V 5 ns μa 27 2014-03-03

时 序 波 形 与 名 称 图 1 时 序 波 形 与 名 称 图 2 时 序 波 形 与 名 称 28 2014-03-03

功 耗 (1) 带 有 焊 接 引 线 (2) 安 装 到 板 上 时 功 耗 PD (W) 环 境 温 度 Ta ( C) 29 2014-03-03

如 何 开 启 电 源 在 应 用 Vcc 或 停 机 时,ENABLE 应 为 低 见 以 下 示 例 1(ENABLE = 高 RESET = 高 ) 与 示 例 2(RESET = 高 ENABLE= 高 ) 在 示 例 1 中, 马 达 可 从 初 始 模 式 开 始 驱 动 [1] CLK : 电 流 步 转 入 下 一 模 式 相 对 于 CLK 的 各 上 升 沿 [2] ENABLE : 其 处 于 Hi-Z 状 态 低 电 平 其 为 高 电 平 输 出 RESET : 其 处 于 初 始 模 式 (A 相 =100% 与 B 相 =0%) 低 电 平 (1)ENABLE= 低 且 RESET= 低 :Hi-Z 内 部 电 流 设 置 处 于 初 始 模 式 (2)ENABLE= 低 且 RESET= 高 :Hi-Z 通 过 内 部 计 数 器 进 行 内 部 电 流 设 置 (3)ENABLE= 高 且 RESET= 低 : 初 始 模 式 下 的 输 出 (A 相 =100%,B 相 =0%) (4)ENABLE= 高 且 RESET= 高 : 按 内 部 计 数 器 所 确 定 的 值 进 行 输 出 < 推 荐 的 控 制 输 入 顺 序 > ( 示 例 1) CLK RESET ENABLE 内 部 电 流 设 置 输 出 电 流 (*) (A 相 ) ( 示 例 2) CLK RESET ENABLE 内 部 电 流 设 置 输 出 电 流 (*) (A 相 ) (*: 一 旦 ENABLE 引 脚 输 出 高, 输 出 电 流 即 在 PWM 频 率 的 时 序 点 开 始 上 升 ) 30 2014-03-03

应 用 电 路 保 险 丝 预 驱 动 H- 桥 H- 桥 驱 动 器 A 驱 动 器 A 控 制 逻 辑 电 流 选 择 器 电 路 A 预 驱 动 H- 桥 驱 动 器 B 闭 锁 / 自 动 电 流 选 择 器 电 路 B 31 2014-03-03

注 1: 注 2: 该 电 源 线 电 容 的 应 尽 量 连 接 靠 近 IC 电 流 检 测 电 阻 (RNFA 与 RNFB) 的 应 尽 量 连 接 靠 近 IC 注 3: 注 意 PCB 布 线 情 况,GND 线 的 公 共 阻 抗 不 应 过 高 注 4: 注 5: 连 接 Vreg 的 外 部 电 容 应 为 0.1μF 注 意 保 护 该 电 容 与 Vreg 端 子 之 间 以 及 电 容 与 SGND 之 间 的 电 线, 使 之 免 受 噪 声 的 影 响 在 GND 线 的 公 共 阻 抗 过 大 或 该 IC 易 受 噪 声 影 响 时, 该 IC 不 会 正 常 工 作 例 如, 如 果 该 IC 在 具 备 大 电 流 与 高 电 压 的 环 境 中 长 期, 连 续 运 行, 则 被 输 入 到 CLK 端 子 的 时 钟 信 号 数 与 输 出 电 流 波 形 步 数 可 能 不 成 比 例 因 此,IC 不 会 正 常 工 作 为 避 免 发 生 该 故 障, 请 确 保 执 行 注 1 ~ 注 4, 并 在 使 用 IC 之 前 对 IC 进 行 充 分 的 评 估 注 6: 输 出 电 流 可 能 受 到 励 磁 模 式, 环 境 温 度 或 PCB 的 热 性 能 条 件 等 因 素 的 限 制 注 7: 注 8: 在 进 行 产 品 设 计 时, 应 确 保 结 温 ( 芯 片 温 度 ) 不 超 过 Tjmax = 150 C 尽 管 热 关 机 电 路 可 在 异 常 温 度 条 件 下 开 启, 在 结 温 ( 芯 片 温 度 ) 可 能 超 出 Tjmax=150 C 的 情 况 下, 仍 不 应 使 用 该 IC 流 经 输 出 功 率 MOSFETs 的 电 流 需 接 受 单 独 监 控 如 果 八 个 输 出 功 率 MOSFETs 中 至 少 有 一 个 的 电 流 超 过 该 过 流 检 测 值, 则 可 检 测 到 过 流,L 电 平 即 被 输 出 为 ALERT 信 号 在 这 种 情 况 下, 所 有 输 出 功 率 MOSFETs 均 会 被 关 闭 在 电 流 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 时,IC 可 被 击 穿, 因 此 电 源 线 需 加 保 险 丝 32 2014-03-03

封 装 尺 寸 单 位 :mm 重 量 :0.26 g ( 典 型 值 ) 注 : 背 面 散 热 器 的 规 格 为 5.5mm 5.5mm 33 2014-03-03

内 容 注 意 事 项 1. 方 块 图 出 于 解 释 目 的, 可 能 忽 略 或 简 化 部 分 功 能 块, 电 路 或 常 数 2. 等 效 电 路 出 于 解 释 目 的, 可 能 简 化 等 效 电 路 图 或 忽 略 其 中 的 一 部 分 3. 时 序 图 出 于 解 释 目 的, 可 能 简 化 时 序 图 4. 应 用 电 路 本 文 件 所 示 应 用 电 路 仅 供 参 考 在 大 规 范 生 产 设 计 阶 段, 必 须 进 行 全 面 评 估 东 芝 不 因 提 供 这 些 应 用 电 路 示 例 而 授 予 任 何 工 业 产 权 许 可 5. 测 试 电 路 测 试 回 路 中 的 部 件 仅 用 于 获 取 及 确 认 装 置 特 性 不 保 证 这 些 部 件 和 电 路 能 防 止 在 应 用 设 备 中 发 生 故 障 或 失 效 IC 使 用 注 意 事 项 ICs 处 理 注 意 事 项 [1] 半 导 体 装 置 绝 对 最 大 额 定 值 为 一 套 在 任 何 时 候 都 不 得 超 过 的 额 定 值 严 禁 超 过 这 些 额 定 值 否 则 会 造 成 装 置 击 穿, 损 坏 或 退 化, 并 因 爆 炸 或 燃 烧 而 使 人 受 伤 [2] 应 使 用 适 当 的 电 源 保 险 丝, 以 确 保 在 出 现 过 电 流 和 / 或 IC 故 障 时, 大 电 流 随 即 中 断 当 在 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 的 条 件 下 使 用, 接 线 路 径 不 对, 或 者 在 接 线 或 负 载 处 产 生 异 常 脉 冲 噪 声 而 造 成 大 电 流 持 续 通 过 时,IC 会 被 完 全 击 穿, 并 导 致 烟 雾 或 起 火 为 了 尽 量 减 小 击 穿 时 大 电 流 流 过 的 影 响, 必 须 进 行 适 当 的 设 置, 例 如 保 险 丝 容 量, 熔 断 时 间 及 插 入 电 路 的 位 置 [3] 如 果 贵 公 司 的 设 计 包 含 马 达 线 圈 等 感 性 负 荷, 则 设 计 中 应 纳 入 一 个 保 护 电 路, 以 防 止 该 装 置 因 受 到 上 电 时 突 入 电 流 所 形 成 电 流, 以 及 下 电 时 反 电 动 势 所 导 致 负 电 流 的 影 响 而 发 生 故 障 或 击 穿 进 而 造 成 伤 害, 烟 雾 或 起 火 应 使 用 带 ICs 的 具 有 内 置 保 护 功 能 的 稳 定 电 源 若 电 源 不 稳 定, 保 护 功 能 可 能 不 工 作 而 造 成 IC 击 穿, 进 而 造 成 伤 害, 烟 雾 或 起 火 [4] 不 得 按 错 误 的 方 向 或 不 正 确 的 方 式 插 入 装 置 保 证 电 源 的 正 负 极 端 子 接 线 正 确 否 则 电 流 消 耗 或 功 耗 会 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 而 造 成 装 置 击 穿, 损 坏 或 变 坏, 并 因 爆 炸 或 燃 烧 而 使 人 受 伤 此 外, 严 禁 使 用 插 错 方 向 或 插 入 错 误 的 任 何 装 置, 哪 怕 对 其 施 加 电 流 只 有 一 次 34 2014-03-03

ICs 处 理 要 点 (1) 过 电 流 检 测 电 路 过 电 流 检 测 电 路 ( 称 为 电 流 限 制 电 路 ) 未 必 可 在 所 有 情 况 下 均 能 保 护 ICs 若 过 流 检 测 电 路 在 过 流 下 工 作, 应 立 即 消 除 过 流 状 态 视 使 用 方 法 及 使 用 条 件 而 定, 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 会 造 成 过 流 通 用 的 检 测 电 路 不 能 正 常 工 作 或 者 造 成 IC 在 工 作 前 击 穿 此 外, 视 使 用 方 法 及 使 用 条 件 而 定, 若 在 工 作 后 过 电 流 继 续 长 时 间 流 过,IC 会 发 热 而 造 成 击 穿 (2) 热 关 机 电 路 热 关 机 电 路 不 一 定 能 在 所 有 情 况 下 对 ICs 进 行 保 护 若 热 关 机 电 路 在 超 温 下 工 作, 应 立 即 消 除 发 热 状 况 视 使 用 方 法 及 使 用 条 件 而 定, 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 会 造 成 热 关 机 电 路 不 能 正 常 工 作 或 者 造 成 IC 在 工 作 前 击 穿 (3) 散 热 设 计 在 使 用 大 电 流 IC 时 例 如, 功 率 放 大 器, 调 节 器 或 驱 动 器, 请 设 计 适 当 的 散 热 装 置, 保 证 在 任 何 时 间 和 情 况 下 不 会 超 过 规 定 的 接 点 温 度 (Tj) 这 些 ICs 甚 至 在 正 常 使 用 时 会 发 热 对 于 IC 散 热 不 足 的 设 计, 会 造 成 IC 特 性 变 差 或 击 穿 此 外, 在 设 计 装 置 时, 请 考 虑 IC 散 热 对 外 围 部 件 的 影 响 (4) 反 电 动 势 当 马 达 突 然 反 转, 停 止 或 放 慢 时, 由 于 反 电 动 势 的 影 响, 电 流 会 回 流 到 马 达 电 源 若 电 源 的 电 流 吸 收 能 力 小, 装 置 的 马 达 电 源 和 输 出 引 脚 就 会 存 在 超 过 绝 对 最 大 额 定 值 的 风 险 为 了 避 免 出 现 这 种 问 题, 在 系 统 设 计 中 应 考 虑 反 电 动 势 的 影 响 (5) 各 输 出 端 之 间 的 短 路, 因 空 气 污 染 造 成 的 故 障, 因 不 当 接 地 造 成 的 故 障, 相 邻 引 脚 之 间 的 短 路 在 设 计 供 电 线 路,GND 线 以 及 输 出 线 时 应 特 别 小 心, 原 因 是 各 输 出 端 之 间 的 短 路 空 气 污 染 所 造 成 的 故 障, 不 当 接 地 所 造 成 的 故 障, 以 及 相 邻 引 脚 间 的 短 路 等, 均 可 导 致 IC 被 毁 坏 这 些 故 障 现 象 不 仅 会 毁 坏 该 IC, 还 可 毁 坏 周 边 部 件, 甚 至 可 造 成 用 户 受 伤 由 于 发 生 该 类 毁 坏 现 象, 过 电 流 可 继 续 流 入 该 IC, 从 而 造 成 该 IC 冒 烟 或 起 火 应 根 据 所 预 计 过 电 流 的 大 小, 设 置 适 当 的 电 源 保 险 丝, 以 尽 量 减 小 过 电 流 的 影 响 应 适 当 配 置 该 保 险 丝 的 容 量, 熔 断 时 间, 及 其 在 电 路 中 的 插 入 位 置 35 2014-03-03

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