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PWM法CLK-IN雙極步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動器
TB62269FTG是一種使用PWM斬波器的2-相雙極步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動器。
采用雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體工藝制作，TB62269FTG額定為40 V / 1.8 A。
內(nèi)部穩(wěn)壓器可用一種獨立式VM電源對馬達(dá)進(jìn)行控制。
特點
• 可實現(xiàn)對單芯片雙極步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動控制。
• PWM控制恒定電流驅(qū)動
• 允許全步, 半步 和 四分之一 ,1/8,1/16,1/32 步進(jìn)分辨率。 重量:0.14g（典型值）
• 采用BiCD工藝制作的輸出三極管低導(dǎo)通電阻。
• 高電壓和電流（規(guī)格情況見絕對最大額定值）
• 過熱關(guān)機(jī) (TSD)，過流關(guān)機(jī) (ISD),
• VM電源上電從啟（POR）
• 內(nèi)置調(diào)節(jié)器使得TB62269FTG系統(tǒng)只需VM電源即可運行。
• 能夠通過外部電阻/電容器定制PWM信號頻率。
• 封裝 TB62269FTG : (P-WQFN48-0707-0.50-003)
方塊圖
應(yīng)用注意事項
TB62269FTG系統(tǒng)所有地線都必須沿印刷電路板上的焊接掩模布放，而且只需在系統(tǒng)外一點接地即可。 此外，接地方
法必須考慮有效散熱的問題。 為了避免穿過輸出引腳或者與電源或大地發(fā)生短路，應(yīng)特別注意輸出，VDD (VM)及
GND跟蹤的布置。如果發(fā)生上述短路現(xiàn)象，TB62269FTG系統(tǒng)可能受到永久破壞。
此外，在進(jìn)行TB62269FTG系統(tǒng)模型設(shè)計與實施時必須小心謹(jǐn)慎，因為系統(tǒng)電源引腳（VM，RS，OUT，GND）可能
有較大電流通過。 如果這些引腳接線不正確，可能會出現(xiàn)運行錯誤，TB62269FTG也可能會被燒毀。
邏輯輸入引腳也必須正確接線。否則，TB62269FTG系統(tǒng)可能會因流經(jīng)IC的電流超過規(guī)定電流值而被燒毀。
引腳功能
TB62269FTG（QFN48）
1 ~ 48號端子功能說明
・請在開路的情況下使用NC引腳。
* 請將這些引腳在該設(shè)備最近點用相同的名稱連接。
注 1： 作為參考，每相位最大輸出電流必須低于1.4 A�？紤]到熱力因素，最大輸出電流將受到環(huán)境溫度和電路板
條件的進(jìn)一步限制。
注 2： 單機(jī)溫度（Ta =25°C）
當(dāng) Ta 超過25°C，必須以10.4mW/°C降低額定功率。
Ta： 環(huán)境溫度
Topr：TB62269FTG系統(tǒng)啟動時的環(huán)境溫度。
Tj： TB62269FTG系統(tǒng)啟動時的結(jié)合面溫度。最大接點溫度受到過熱關(guān)機(jī)電路（TSD）的限制。為了使最大接點
溫度Tj（MAX）不超過120°C，建議將最大電流保持在某一水平以下。
注意）絕對最大額定值
半導(dǎo)體裝置絕對最大額定值為一套在任何時候都不得超過的額定值。嚴(yán)禁超過這些額定值。
否則會造成裝置擊穿，損壞或退化，并因爆炸或燃燒而使人受傷。
在任何情況下，都不應(yīng)超過絕對最大額定值中任何一個參數(shù)值。TB62269FTG系統(tǒng)沒有過電壓檢測電路。因此，若施
加的電壓超過裝置的最大額定電壓，裝置就會損壞。
必須始終遵照包括電源電壓在內(nèi)的所有額定電壓。也應(yīng)參考后續(xù)描述的其它注意事項。
注 1：過熱關(guān)機(jī) (TSD)電路
當(dāng)設(shè)備結(jié)合面溫度達(dá)到臨界值時，TSD電路系統(tǒng)將跳閘，從而促使內(nèi)部復(fù)位電路關(guān)閉輸出三極管。溫度在140°C
（最小值）和170°C（最大值）之間時，TSD電路將跳閘。TSD電路一旦跳閘，輸出三極管將始終處于關(guān)閉狀
態(tài)，直至TSD電路釋放。TB62269FTG系統(tǒng)重啟或所有D_MODE引腳(D_MODE 0,1,2)轉(zhuǎn)入低（設(shè)置至待機(jī)狀
態(tài)）后，TSD狀態(tài)將解除。 TSD電路系統(tǒng)不一定要保證整個設(shè)備的安全；因此，不會主動使用TSD電路系統(tǒng)。
注 2：過流關(guān)機(jī) (ISD)電路
當(dāng)輸出電流達(dá)到臨界值時，ISD電路系統(tǒng)將跳閘，從而促使內(nèi)部復(fù)位電路關(guān)閉輸出三極管。為防止ISD電路系統(tǒng)
因為開關(guān)噪音而跳閘，將設(shè)置四次CR振蕩器循環(huán)的屏蔽時間。一旦跳閘，最多可通過四次循環(huán)退出ISD模式、
恢復(fù)正常工作。ISD電路系統(tǒng)將始終處于活躍狀態(tài)，直至所有D_MODE引腳(D_MODE 0,1,2)轉(zhuǎn)入低或
TB62269FTG系統(tǒng)重啟。 ISD模式下，TB62269FTG系統(tǒng)將始終處于待機(jī)模式。
注 3：內(nèi)部工作電路電源電壓 (Vcc)被外部電阻器分割并且作為參考輸入電壓 Vref時，輸出電流設(shè)定值準(zhǔn)確率以及輸
出電源電壓 Vcc準(zhǔn)確率和參考輸入電壓 Vref衰減比準(zhǔn)確率將±8%范圍內(nèi)變動。
注 4：即使是在沒有VM電壓的條件下輸入邏輯輸入信號時，都不會因信號輸入而產(chǎn)生電動勢和漏電電流。 然而，在
VM重新啟動之前，應(yīng)對邏輯輸入信號進(jìn)行控制，以免馬達(dá)因為VM重新啟動而運轉(zhuǎn)。
反電動勢
當(dāng)馬達(dá)正轉(zhuǎn)動時，功率會反饋給電源。此時，馬達(dá)電流會因馬達(dá)反電動勢效應(yīng)而反饋至電源。
如果電源無足夠的容量，裝置電源及輸出引腳的電壓會超過額定電壓。馬達(dá)反電動勢的大小隨使用條件及馬達(dá)特性而
不同。必須全面驗證并確認(rèn)TB62269FTG系統(tǒng)或其他組件不會因馬達(dá)反電動勢效應(yīng)被破壞或發(fā)生故障。
過流關(guān)機(jī)（ISD）和 過熱關(guān)機(jī)（TSD）注意事項
ISD 和TSD 電路僅針對輸出短路等異常情況提供臨時保護(hù)，它們并不能保證IC 完全安全。
若在規(guī)定的工作范圍外使用裝置，這些電路可能不會正常工作，并且裝置可能會因輸出短路而損壞。
ISD 電路僅針對輸出短路提供臨時保護(hù)。若這種狀況持續(xù)時間太長，裝置可能會因過載而損壞。必須立即使用外部硬
件將過流狀況消除。
IC安裝
嚴(yán)禁裝置插錯方向或插入錯誤。否則會造成裝置擊穿，損壞，退化。
設(shè)定輸出電流的計算
對于PWM恒定-電流控制，TB62269FTG使用CR振蕩器生成的時鐘。 峰值輸出電流可經(jīng)電流-檢測電阻 (RRS)和參考電壓
(Vref)進(jìn)行如下設(shè)置：
Iout(最大值) = Vref(增益) ×
RRS(Ω)
Vref(V)
Vref(增益)：Vref 衰減比為 1 / 5.0（typ.）。
EX.)：在達(dá)到100%設(shè)定值的情況下，
如果 Vref = 3.0 V，轉(zhuǎn)矩 = 100%，和 RS = 0.51Ω，
馬達(dá)恒定電流輸出值（峰值電流）計算如下：
Iout= 3.0V / 5.0 / 0.51Ω = 1.18 A。
OSCM振蕩頻率（斬波基準(zhǔn)頻率）的計算
OSCM振蕩頻率（fOSCM）和斬波頻率（fchop）計算如下。
fOSCM = 1/[0.56x {C x (R1+500)}] ………C, R1：OSCM（C=270pF，R1=3.6kΩ）外部恒定值
fchop = fOSCM / 16
因為當(dāng)斬波頻率增加時，電流脈沖流量減少，所以在IC中柵的損失增加，發(fā)熱量通過波浪式再生而增加。
雖然發(fā)熱量可通過降低斬波頻率而預(yù)期減少，但是電流脈沖流量仍有可能增加。
建議基于大約70 kHz的常用頻率在50 ~ 大約100 kHz頻率范圍內(nèi)設(shè)置。
IC功耗
TB62269FTG系統(tǒng)的功耗近似值為下列功率消耗值之和；1）輸出三極管消耗的功率，和2）數(shù)字邏輯部分消耗的功率。
1. 使用Ron（上 + 下）1.0 Ω值的輸出三極管功率消耗
輸出三極管功率為上下H-橋消耗的功率。
每個H-橋電路消耗的功率如下：
P (out)= Iout (A) × VDS (V) = Iout (A)2 × Ron (Ω) （1）
輸出三極管在整步模式（兩相位的相位差為90°）下功率消耗的平均值計算如下：
Ron = 1.0Ω, Iout (峰值：Max）= 1.0 A，VM = 24 V
P (out)= 2 (Tr) × 1.0 (A)2 × 1.0(Ω) （2）
= 2.0 (W)
2. 邏輯部分與 IM域功率消耗
正常工作模式和待機(jī)模式下邏輯部分與IM結(jié)構(gòu)域功率消耗值將分別計算。
I (IM3) = 5 mA (typ.) ：正常工作模式/1軸
I (IM2) = 3.5 mA (typ.) ：待機(jī)模式
輸出結(jié)構(gòu)域連接VM (24V)。這部分由與VM (24 V)相連的數(shù)字邏輯及受輸出三極管開關(guān)影響的網(wǎng)絡(luò)組成。
IM消耗的總功率可用下列公式估算：
P (IM) = 24 (V) × 0.005 (A) （3）
= 0.12 (W)
3. 功率消耗
因此，TB62269FTG系統(tǒng)消耗的總功率如下：
P = P (out) + P (IM) = 2.12 (W)
每軸待機(jī)模式下的功率消耗計算如下：
P (待機(jī)) = 24 (V) × 0.0035 (A) = 0.084 (W)
電路板的設(shè)計應(yīng)充分驗證，并考慮到散熱情況。
北京博遠(yuǎn)華控電子科技有限公司 www.bj6128.com
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