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今天詳細(xì)說下上次介紹的AT4950，可PIN TO PIN替代大部分進(jìn)口的驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品，如：ALLEGRO研發(fā)的A4950等等都是可直接替換使用的。AT4950是一款刷式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，VM單電源供電，內(nèi)置電荷泵。兩個(gè)邏輯輸入控制H橋驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器由四個(gè)N-MOS組成，能夠以高達(dá)3.6A的峰值電流雙向控制電機(jī)。該芯片利用電流衰減預(yù)置最大輸出電流，能夠?qū)㈦娏飨拗圃谀骋灰阎�。如果將兩個(gè)輸入均置為低電平，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將進(jìn)入低功耗休眠模式。內(nèi)部關(guān)斷功能包含過流保護(hù)，短路保護(hù)，欠壓鎖定和過溫保護(hù)。 BridgeControl 輸入管腳IN1、IN2控制H 橋的輸出狀態(tài)。下表顯示了彼此間的邏輯關(guān)系。
H 橋控制邏輯表 邏輯輸入也可以使用PWM 控制來達(dá)到調(diào)速功能。當(dāng)用PWM波控制一個(gè)橋臂時(shí)，并且在驅(qū)動(dòng)電流為關(guān)斷時(shí)，由于電機(jī)的電感特性要求電流連續(xù)流通。這個(gè)電流叫做續(xù)流。為了操作這種電流，H橋可以操作在兩種不同的狀態(tài)，快衰減或者慢衰減。在快衰減模式，H橋是被禁止的，續(xù)流電流流經(jīng)體二極管；在慢衰減模式，電機(jī)的下臂是短路的。 當(dāng)PWM 控制用于快衰模式，PWM信號(hào)控制一個(gè)xIN 管腳，而另一個(gè)管腳維持低電平；當(dāng)運(yùn)用于慢衰減， 另一管腳維持高電平。 PWM Control of Motor Speed
下圖顯示了在不同驅(qū)動(dòng)和衰減模式下的電流通路。 
Driveand CurrentControl 通過固定頻率的PWM 電流整流器，流過電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋臂的電流是被限制的或者是被控制的。在DC電機(jī)應(yīng) 用中，電流控制功能作用于限制開啟電流和停轉(zhuǎn)電流。 當(dāng)一個(gè)H 橋被使能，流過相應(yīng)橋臂的電流以一個(gè)斜率上升，此斜率由直流電壓VM和電機(jī)的電感特性決定。 當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定的閾值，驅(qū)動(dòng)器會(huì)關(guān)閉此電流，直到下一個(gè)PWM循環(huán)開始。注意，在電流被使能的那一刻， ISEN管腳上的電壓是被忽略的，經(jīng)過一個(gè)固定時(shí)間后，電流檢測電路才被使能。這個(gè)消隱時(shí)間一般固定在2us。這個(gè)消隱時(shí)間同時(shí)決定了在操作電流衰減時(shí)的最小PWM時(shí)間。 考電壓決定。參考電壓通過VREF輸入。以下公式為100%計(jì)算目標(biāo)電流：
舉個(gè)例子：假如使用了一個(gè)0.15Ω的電阻，參考電壓為3.3V，這樣目標(biāo)電流為2.2A。 注意：假如電流控制功能不需要使用，ISEN管腳需直接接地。
電流衰減時(shí)序 當(dāng)電流達(dá)到ITRIP，H橋的兩個(gè)下管打開，維持一個(gè)tOFF時(shí)間（25us），然后相應(yīng)上管再打開。 DEADTIME 當(dāng)輸出由高電平轉(zhuǎn)變成低電平，或者由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖�，死區(qū)時(shí)間的存在是為了防止上下管同時(shí)導(dǎo)通。 死區(qū)時(shí)間內(nèi)，輸出是一個(gè)高阻態(tài)。當(dāng)需要在輸出上測量死區(qū)時(shí)間，需要根據(jù)相應(yīng)管腳當(dāng)時(shí)的電流方向來測量。 如果電流是流出此管腳，此時(shí)輸出端電壓是低于地電平一個(gè)二極管壓降；如果電流是流入此管腳，此時(shí)輸出端電壓是高于電源電壓VM一個(gè)二極管壓降。
死區(qū)時(shí)間 休眠模式 當(dāng)IN1、IN2都為低，維持1ms 以上，器件將進(jìn)入休眠模式，從而大大降低器件空閑的功耗。進(jìn)入休眠模式后，器件的H橋被禁止，電荷泵電路停止工作。在VM上電時(shí)候，如果IN1、IN2都為低，芯片是立馬進(jìn)去休眠模式。當(dāng)IN1或IN2 翻轉(zhuǎn)為高電平且至少維持5us，經(jīng)過延遲約50us，芯片恢復(fù)到正常的操作狀。 保護(hù)電路 AT4950 有過流保護(hù)，短路保護(hù)，過溫保護(hù)和欠壓保護(hù)。 過流保護(hù)(OCP) 在每一個(gè)FET 上有一個(gè)模擬電流限制電路，此電路限制流過FET的電流，從而限制門驅(qū)動(dòng)。如果此過流 模擬電流維持時(shí)間超過OCP脈沖時(shí)間，H 橋內(nèi)所有FET被禁止。經(jīng)過一個(gè)OCP 嘗試時(shí)間（tOCP），驅(qū)動(dòng)器會(huì) 被重新使能。如果這個(gè)錯(cuò)誤條件仍然存在，上述這個(gè)現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)。如果此錯(cuò)誤條件消失了，驅(qū)動(dòng)恢復(fù)正常工作。 H 橋上臂和下臂上的過流條件是被獨(dú)立檢測的。對地短路，對VM短路，和輸出之間短路，都會(huì)造成過流 關(guān)閉。注意，過流保護(hù)不使用PWM電流控制的電流檢測電路，所以過流保護(hù)功能不作用與ISEN電阻。 過溫保護(hù)(TSD) 如果結(jié)溫超過安全限制閾值，H 橋的FET被禁止。一旦結(jié)溫降到一個(gè)安全水平，所有操作會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常。 欠壓鎖定保護(hù)(UVLO)在任何時(shí)候，如果VM管腳上的電壓降到低于欠壓鎖定閾值，內(nèi)部所有電路會(huì)被禁止，內(nèi)部所有復(fù)位。當(dāng)VM上的電壓上升到UVLO以上，所有功能自動(dòng)恢復(fù)。 |
