Chipow电机驱动芯片简介

扫地机器人主要结构及Chipown推荐电机驱动芯片如下所示，覆盖所有电机。

下表是驱动芯片的主要规格介绍：

电机驱动芯片简介

1PN7708B -- 驱动能力强!温升及

温度特性优!抗干扰能力强!

针对扫地机器人的双向轮电机驱动，我们强烈推荐明星物料PN7708B，其具有驱动能力大、温升小、抗干扰能力强和三温特性一致性好等亮点，完美替代市面常见的x4950及xxx8870等芯片。

主要特性

⦁ 电源电压：6V ~ 38V

⦁ 驱动电流：2.5A(连续)，3.5A(峰值)

⦁ 导通内阻Rdson：0.36Ω (HS+LS)

⦁ 输入PWM控制(IN/IN)

⦁ 驱动电流限流 ILIMIT外部可设置

⦁ 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA

⦁ 全面集成保护功能：电源欠压保护，过温保护，输出短路保护

⦁ 采用SOP8-PP封装，脚位与国内外主要竞品兼容

亮点1：驱动能力大，温升小

双向轮电机驱动芯片痛点是扭矩和芯片温升。前者直接影响扫地机的通过性，特别是在粗糙的地板上移动时需要较大的扭矩，这直接取决于芯片在未触发过温保护前提下的驱动电流能力。而温升过大既会触发过温保护，也会影响电路周边元器件可靠性。

PN7708B采用低特征导通电阻功率集成MOS技术，可提供更大输出电流，并保证更低的温升。下表是PN7708B与竞品x4950在相同条件下的带载温升特性的实际测试对比：

可以看到，在芯片壳温约120℃工况下，PN7708B持续带载能力达到2.3A，比竞品高20%。PN7708B温升90.9度，比竞品低5度。

亮点2：抗干扰性好

扫地机等由电池供电，一是由于电池本身电压的下降，二是由于大功率电机的启动或急刹急停，造成系统电压较大波动。两者叠加可能会导致芯片的VCC处于启动电压附近波动而频繁启动或关闭，也可能使得驱动芯片IN输入信号电压产生波动，导致输入高低电平的误判。

所以驱动芯片一般会给VCC及IN输入信号加滞回值(Hysteresis)。当VCC或IN输入电平有较大波动，其对应的滞回值较大能明显降低系统的不稳定状态，提升了系统的抗干扰性。

下表是PN7708B与竞品的VCC启动电压和IN电平的实际测试对比数据。VCC欠压滞回值0.8V，比竞品大。同时IN输入信号电压的滞回值约1V，比x4950明显高。

亮点3：三温特性一致性好

我们知道，芯片除了在常温条件下的性能，在高温和低温条件下的参数一致性更能体现芯片实际性能和可靠性。PN7708B采用多域温度补偿技术，确保了全温度范围内的参数一致性。

我们以下面PN7708的3个参数(ILIMIT限流点、VCCON /VCCOFF、静态电流)的全温度范围测试为例说明。可以面向看到，在结温-25°C~+125°C全温度范围内，各参数波动非常小，表现出非常好的一致性。

此外，除了常规的电源欠压保护和过温保护外，PN7708B特别针对电流有两级保护，分别是限流保护和短路保护，如下实测波形说明。

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

 

VREF=3.5V，CS=100mΩ，实测ILMIT电流=3.3A，此时两个下管打开，经限流时间=28us后，芯片再次尝试工作。

当电流大于OCP阈值电流后，经过屏蔽时间1.6us触发OCP保护，此时输出均关断，且经重启时间=2.69ms后，芯片再次尝试工作。

2PN7736/35 -- 四通道独立控制、

高耐压宽范围、保护功能全面

对于扫地机器人的单向侧刷，我们推荐四通道低侧驱动PN7735/36。一片可驱动4个边刷电机，也可并联使用驱动更大电流电机。不但能替代多个分离MOS加续流二极管，减少方案尺寸，而且大幅提升了产品可靠性。

PN7735/6—60V/1.5A四通道低侧驱动

(7735：串入并出，7736：并入并出)

主要特性

⦁ 电源电压：7.5V ~ 60V

⦁ 集成钳位二极管

⦁ 驱动电流：单通道1.5A(连续)，四通道0.8A(连续)

⦁ 导通内阻Rdson：0.5Ω (低边)

⦁ PN7735：串口输入，并行输出;PN7736：并口输入，并行输出

⦁ 输出与输入反相

⦁ 集成保护功能：电源欠压保护，过温保护，输出短路保护

优势

⦁ 宽工作电压范围，单通道输出电流大

⦁ 内置续流二极管，防止感性电压尖峰，减少外围器件

⦁ 串/并口输入控制四个独立通道

⦁ 匹配延时低，可并联增强续流能力

⦁ 带散热焊盘的封装，散热性能好

⦁ 先进全面的片上保护功能，降低外围设计复杂度，提高系统可靠性

封装图

PN7735

PN7736

3PN7709 -- 超低内阻Rdson、FAULT

反馈功能、保护功能全面

对于扫地机器人的主刷电机驱动，由于电流较大，我们推荐PN7709，上下管导通内阻低至0.12Ω，驱动能力可达5A。如下。

主要特性

⦁ 电源电压：6V ~ 38V

⦁ 驱动电流：4A(连续)，5A(峰值)

⦁ 导通内阻Rdson：0.12Ω (HS+LS)

⦁ 输入PWM控制(IN/IN)

⦁ 驱动电流限流 ILIMIT外部可设置

⦁ 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA(IN1=IN2=0维持1ms以上)

⦁ 全面集成保护功能：电源欠压保护，过温保护，输出短路保护

优势

⦁ 内置超低导通内阻的MOS以及带Thermal PAD的封装，散热性能好

⦁ 通过外部电流采样电阻设置ILIMIT电流，可灵活适应不同应用需求

⦁ 集成FAULT异常状态反馈功能

⦁ 先进全面的片上保护功能，降低外围设计复杂度，提高系统可靠性

封装图

最后，对于上述双向轮、边刷、主刷电机均属于直流有刷电机，

其驱动芯片应用注意事项如下:

1，根据限流点选择CS电阻：

2，输入电容影响瞬间带载能力，推荐值100uF/50V以上，且需靠近VCC引脚摆放;

3，PCB布局是影响芯片散热能力的主要因素，顶层和底层的铺地平面需要有足够宽的尺寸，通过散热过孔将顶层和底层铺地平面连接。且铺地平面需连接到芯片的裸露散热焊盘，建议将芯片底部的铺地区域裸露开窗。

审核编辑：汤梓红