直流无刷电机驱动器芯片的选择与基本原理

无刷直流电机由电机行为主体和驱动器组成，是典型性的机电一体化产品。电机转子绕阻选用三相星型接口的方式，与三相交流的电机十分的相似。以便检验发电机转子的旋光性，在电动机中安裝了相位传感器。控制器由输出功率电子元器件和集成电路芯片等组成，那么直流无刷电机驱动器芯片是如何挑选的?

1、通用性的芯片一般用以LED显示器的中低端商品，如室内的单、两色屏等。最常见的通用性芯片是具备8位锁存、串一并移位寄存器和三态输出作用。各路较大可输出35mA的非恒流电源的电流。

2、较大输出电流:现阶段流行的恒流源LED驱动芯片较大输出电流多见每通道90mA上下。每通道另外输出稳定电流的最高值对显示器更加有意义，由于在自动白平衡情况下，规定每通道都另外输出恒流电源电流。

3、恒流电源输出通道数:恒流源输出通道有8位和16位二种规格型号，如今16位占流行，其关键优点取决于降低了芯片规格，有利于LED驱动板(PCB)走线，尤其是针对点间隔较小的LED驱动板更有益。

4、精准的电流输出：一种是同一个芯片通道间电流误差；另一种是不一样芯片间输出电流误差。精密度的电流输出是个很重要的主要参数，对LED显示器的表明匀称性危害非常大。偏差越大，表明匀称性越差，难以使led透明屏做到自动白平衡。现阶段流行恒流源芯片的位间电流偏差(bit to bit)一般在±3%之内，(chip to chip)片间电流偏差在±6%之内。

5、数据信息挪动数字时钟：其决策了表明数据信息的传输速率，是危害显示器的升级速度的重要指标值。做为大容量显示器件，表明刷新频率应当在85Hz之上，才可以确保平稳的界面(无扫描仪闪动感)。较高的数据信息挪动数字时钟是显示器获得高刷新频率界面的基本。现阶段流行恒流源推动芯片挪动时钟频率一般都是在15-25MHz之上。

直流无刷电机驱动器芯片基本原理：

直流无刷电机驱动器芯片內部集成化了四个dmos管，构成一个规范的H型驱动器。根据电池充电泵电源电路为上桥臂的两个开关管给予栅压操纵工作电压，电池充电泵电源电路由一个300kHz上下的输出功率。可在引脚1、11外接电容器产生第二个电池充电泵电源电路，外接电容器越大，向开关管栅压键入的电容器电池充电速率越快，工作电压升高的時间越少，输出功率能够高些。引脚2、10接直流无刷电机同步电机，正转时电流的方位应当从引脚步到引脚10；翻转时电流的方位应当从引脚10到引脚2。电流检验输出引脚8能够接一个对地电阻器，根据电阻器来输出过电流状况。內部维护电源电路设定的过电流阀值为10A，当超出该值的时候会全自动封禁输出，并规律性的全自动修复输出。假如过电流延迟时间较长，超温维护将关掉全部输出。超温数据信号还可根据引脚9输出，当结温做到145度时引脚9有输出数据信号。

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TB67H451FNG芯片：带电流限制的直流有刷电机驱动电路方案

熟悉芯片哥的小伙伴都知道，关于直流有刷电机的驱动电路，早在之前，芯片哥就已经写过很多的不同方案了。

有小电压的，小电流的，也有大电压和大电流的，各种不同的驱动电路，都有详细介绍过。但这次，芯片哥在浏览一个直流有刷电机的驱动芯片，发现它除了具有常规的驱动功能之外，还有电流的限制功能。

其他多余的话不多说，我们直接进入正题，看它的电路特性参数。

TB67H451FNG芯片---Toshiba东芝

在这个电路中，右边的电机就是一个直流有刷电机，它的工作电压是芯片VM引脚的电压。如果VM引脚电压为24V，电机就工作在24V；如果VM引脚的电压为12V，电机就工作在12V。

对于TB67H451FNG芯片而言，VM引脚的承受电压在4.5V ~44V之间。这个电压范围的跨度还是比一般的直流电机驱动电压要大很多，它不仅能适合5V和12V，而且还适合24V和36V。

驱动电机的电压不仅高，而且驱动的电流也很高，可以高达3.5A。这是它区别其他驱动芯片的一个特点。

与其他常规的直流电机驱动功能一样，OUT1和OUT2引脚，是芯片内部的H桥驱动电路的输出两个引脚，直接连接直流有刷电机的两个端子，用来驱动电机的转动。

IN1和IN2引脚，是两个控制信号引脚，控制OUT1和OUT2引脚的输出电压状态。

假如IN1为逻辑高电平，IN2为逻辑低电平，直流有刷电机就会正转；

假如IN1为逻辑低电平，IN2为逻辑高电平，直流有刷电机就会反转；

倘若IN1为逻辑低电平，IN2也为逻辑低电平，直流有刷电机就会停下来，如果时间超过了1ms，驱动芯片就会进入待机状态，待机电流仅为1uA。

倘若IN1和IN2都为逻辑高电平，电机就会由原来的正转或者反转切换到立即刹住停止转动。

直流有刷电机驱动电路方案

关键的一点是，TB67H451FNG芯片的VREF引脚和RS引脚功能，是其他芯片很少具有的。其中RS引脚，是测量电机工作的电流；VREF引脚，它的功能是可以设置电机工作电流的阈值。

我们看一下芯片的内部电路

芯片内部电路

不难发现，驱动电机的H桥电路，是通过RS电阻接到GND的，所以流过RS电阻的电流就是流过电机的电流。

同时，RS电阻的一端，还连接着电流比较器的一个输入端，比较器的另外一个输入端就是连接芯片的VREF引脚。

通过设定VREF引脚的不同电压，就可以设定电机的工作电流。比如说

VREF引脚的电压是2.5V，RS电阻的阻值是0.25Ω，则电机工作的最大电流就被设置在了1A。它的计算过程可以参考

I = VREF / (10*RS)

中间多了一个10倍的关系。

如果想要让电机的工作电流达到2A，按照刚刚的计算，可以是VREF引脚的电压为5V，RS的阻值保持不变0.25Ω；或者VREF引脚的电压保持不变2.5V，RS的阻值调整为0.125Ω。

注意，芯片的VREF引脚，它的电压是不可以超过5.5V的。

这就是TB67H451FNG芯片带有电流限制功能的直流有刷电机驱动电路方案。

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