特征

•四個1/2 H橋直流電機驅動器

–可驅動四個電磁閥、兩個直流電機、一個步進電機或其他負載

–全獨立半橋控制

–低MOSFET導通電阻

•24 V，25°C時的最大驅動電流為2.5 A

•浮動輸入緩沖器允許雙（雙極）電源（高達±30 V）

•內置3.3-V，10 mA LDO調節器

•工業標準IN/IN數字控制接口

•8-V至60-V工作電源電壓范圍

•輸出可并聯連接

•熱增強表面貼裝組件

應用

•紡織機械

•辦公自動化機器

•游戲機

•工廠自動化

•機器人技術

說明

DRV8844提供四個可單獨控制的1/2 H橋驅動器。它可以用來驅動兩個直流電機，一個步進電機，四個螺線管，或其他負載。每個MOSH-1通道的功率由配置在MOSH-1通道中的MOSH-1通道驅動配置組成。

DRV8844可為每個H橋提供高達2.5 A峰值或1.75 A RMS輸出電流（在24 V和25°C下適當的PCB散熱）。

提供獨立輸入，以獨立控制每個1/2 H 電橋。為了允許使用分離電源進行操作，邏輯輸入和故障輸出是參考一個單獨的浮動接地引腳。

提供過電流保護、短路保護、欠壓鎖定和過熱的內部關機功能。

DRV8844采用帶PowerPAD的28針HTSSOP封裝™ （環保：RoHS和no Sb/Br）。

設備信息

（1）、有關所有可用的軟件包，請參閱數據表末尾的訂購附錄。

簡化示意圖

典型特征

詳細說明

概述

DRV8844集成了四個獨立的2.5半小時網橋、保護電路、休眠模式和故障報告。它的單電源支持寬8至60伏，使它非常適合電機驅動應用，包括刷直流，步進電機和螺線管。

功能框圖

特性描述

輸出級

DRV8844包含四個使用N溝道MOSFET的1/2 H橋驅動器。輸出電路的框圖如圖5所示。

輸出引腳在VM和VNEG之間驅動。對于單電源應用，VNEG通常接地，對于雙電源應用，VNEG通常為負電壓。

請注意，有多個VM電機電源引腳。所有VM引腳必須連接到電機電源電壓。

邏輯輸入

邏輯輸入和nFAULT輸出參考LGND引腳。該引腳將連接到邏輯信號源的邏輯地（例如，微控制器）。這使得LGND的電壓與VNEG不同；例如，設計者可以通過驅動VM和VNEG來驅動雙極電源，從而驅動負載，并將LGND連接到0v（接地）。

橋梁控制

INx輸入引腳直接控制OUTx輸出的狀態（高或低）；ENx輸入引腳啟用或禁用OUTx驅動程序。表1顯示了邏輯。

輸入也可用于PWM控制，例如，直流電機的速度。當用PWM控制繞組時，當驅動電流中斷時，電機的感應特性要求電流必須繼續流動。這稱為再循環電流。為了處理這種再循環電流，Hbridge可以在兩種不同的狀態下工作，快衰減或慢衰減。在快速衰減模式下，H橋被禁用，再循環電流流過車身二極管；在慢衰減模式下，電機繞組短路。

對于使用快速衰減的PWM，PWM信號應用于ENx引腳；對于使用慢速衰減，PWM信號應用于INx引腳。表2是使用OUT1和OUT2作為H橋驅動直流電機的示例：

圖6顯示了不同驅動和衰減模式下的電流路徑：

充油泵

由于輸出級使用N溝fet，因此需要一個比VM電源更高的柵極驅動電壓來充分增強高側fet。DRV8844集成了一個電荷泵電路，該電路可產生高于VM電源的電壓。

電荷泵需要兩個外部電容器才能工作。有關這些電容器（值、連接等）的詳細信息，請參閱方框圖和管腳說明。

當nSLEEP低時，充電泵關閉。

保護電路

DRV8844具有充分的保護，可防止欠壓、過電流和過熱事件。

過流保護（OCP）

每個FET上的模擬電流限制電路通過移除柵極驅動來限制通過FET的電流。如果該模擬電流限值持續時間超過OCP除鋰時間，經歷過電流的通道將被禁用，nFAULT引腳將被驅動至低電平。驅動程序將保持關閉狀態，直到斷言重置或關閉VM電源。

高壓側和低壓側裝置上的過電流情況；即對地短路、電源短路或電機繞組短路，都將導致過電流停機。

熱關機（TSD）

如果模具溫度超過安全限值，H橋中的所有FET將被禁用，并且nFAULT引腳將被驅動到低電平。一旦模具溫度下降到安全水平，操作將自動恢復。

欠壓鎖定（UVLO）

如果在任何時候VM引腳上的電壓低于欠壓鎖定閾值電壓，所有輸出將被禁用，內部邏輯將復位，nFAULT引腳將被驅動至低電平。當VM高于UVLO閾值時，操作將恢復。

設備功能模式

復位和復位操作

當低電平驅動時，nRESET引腳復位內部邏輯。它還禁用H橋驅動程序。當nRESET處于活動狀態時，將忽略所有輸入。

驅動nSLEEP低將使設備進入低功耗睡眠狀態。在這種狀態下，H橋被禁用，柵極驅動電荷泵停止，所有內部時鐘停止。在這種狀態下，所有輸入都被忽略，直到nSLEEP返回inactive high。從睡眠模式返回時，需要經過一段時間（大約1毫秒）后，電機驅動器才能完全工作。注意，nRESET和nSLEEP的內部下拉電阻約為100kΩ。這些信號需要被驅動到邏輯高電平以進行設備操作。

V3P3OUT LDO調節器保持在休眠模式下工作。

應用與實施

注意

以下應用章節中的信息不是TI組件規范的一部分，TI不保證其準確性或完整性。TI的客戶負責確定組件的適用性?？蛻魬炞C和測試其設計實現，以確認系統功能。

申請信息

DRV8844可用于驅動一個步進電機、多個有刷直流電機或多個其他感應負載。

輸出可以并聯以增加驅動電流。如果像在全橋配置中那樣連接輸出，任何兩個輸出都可以并聯連接。如果配置為兩個獨立的半橋，OUT1和OUT2必須成對，OUT3和OUT4必須成對。這種配對是因為引腳6（SRC12）是OUT1和OUT2的低端FET的源，引腳9（SRC34）是OUT3和OUT4的低端FET的源。

可選的感應電阻器可用于監測電流。如果使用感應電阻器，將電阻器置于SRC12或SRC34引腳和VNEG引腳之間。

典型應用

設計要求

下面的真值表描述了如何控制圖8中的排列。

詳細設計程序

電機電壓

所選電機的額定值和所需的轉速決定了設計者應該使用的電機電壓。更高的電壓使刷直流電機的旋轉速度更快，同樣的脈寬調制占空比應用于功率場效應晶體管。更高的電壓也會增加通過感應電動機繞組的電流變化率。

應用曲線

電源建議

本體電容

在電機驅動系統設計中，具有合適的局部體積電容是一個重要因素。一般來說，有更多的體積電容是有益的，但缺點是成本和物理尺寸增加。

電容量取決于各種局部因素，包括：

•電機系統所需的最高電流

•電源的電容和提供電流的能力

•電源和電機系統之間的寄生電感量

•可接受的電壓紋波

•使用的電機類型（有刷直流、無刷直流、步進電機）

•電機制動方法

電源和電機驅動系統之間的電感限制了電源的額定電流變化。如果局部大容量電容太小，系統會根據電壓變化對電機的過大電流需求或轉儲做出響應。當使用足夠的大容量電容時，電機電壓保持穩定，并能快速提供大電流。

數據表通常提供建議值，但需要進行系統級測試以確定適當尺寸的大容量電容器。

大容量電容器的額定電壓應高于工作電壓，以便在電機向電源傳輸能量時提供裕度。

布局

布局指南

大容量電容器的放置應盡量減少通過電機驅動裝置的大電流路徑的距離。連接金屬跡線寬度應盡可能寬，連接PCB層時應使用多個過孔。這些做法使電感最小化，并允許大容量電容器輸送高電流。

小容量電容器應該是陶瓷的，并且放置在離器件引腳很近的地方。

高電流設備輸出應使用寬金屬跡線。

設備熱墊應焊接到PCB頂層接地板上。應使用多個通孔連接到大型底層地平面。使用大金屬平面和多個通孔有助于消散器件中產生的I2×RDS（on）熱。

布局示例

熱注意事項

DRV8844具有如上所述的熱關機（TSD）。如果模具溫度超過約150°C，設備將被禁用，直到溫度降至安全水平。

設備進入TSD的任何趨勢都表明功率消耗過大、散熱不足或環境溫度過高。

散熱

電源板™ 包裝使用一個暴露的墊子來去除設備的熱量。為了正確操作，該焊盤必須與PCB上的銅熱連接以散熱。在具有接地板的多層PCB上，這可以通過添加多個通孔來實現，以將熱墊連接到地平面。在沒有內部平面的PCB上，可以在PCB的任一側添加銅區域來散熱。如果銅區在PCB的另一側，熱通孔用于在頂層和底層之間傳遞熱量。

一般來說，提供的銅面積越多，消耗的功率就越大。

功耗

DRV8844的功耗主要由輸出FET電阻或RDS（ON）消耗的功率控制。直流電動機運行時各H橋的平均功耗可由式1粗略估計。

其中：

•P是一個H橋的功耗

•RDS（ON）是每個FET的電阻

•IOUT是施加到每個繞組（1）的RMS輸出電流

IOUT等于直流電機的平均電流。注意，在啟動和故障條件下，該電流遠高于正常運行電流；還需要考慮這些峰值電流及其持續時間。因數2來自于這樣一個事實：在任何時刻，兩個fet都在傳導繞組電流（一個高壓側和一個低壓側）。

總的器件損耗是兩個H橋中每一個的功耗加在一起。

裝置中可消耗的最大功率取決于環境溫度和散熱量。

注意RDS（ON）隨著溫度的升高而增加，因此當設備加熱時，功耗也會增加。在確定散熱器尺寸時，必須考慮到這一點。

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