MS41929——双通道超低噪声 256 细分微步进低压电机驱动

产品简述

  MS41929 是一款双通道 5V 低压步进电机驱动芯片，通过

具有电流细分的电压驱动方式以及扭矩纹波修正技术，实现了

超低噪声微步进驱动。

  芯片另外内置一个直流电机驱动器，上下开关的电阻之和

低至 1.1Ω。

  MS41929 内置了晶振放大模块，可以使用无源晶振。

主要特点

◼电压驱动方式，256 细分微步进驱动电路（两通道）

◼每个 H 桥最大驱动电流±0.5A

◼四线串行总线通信控制马达

◼内置双路 LED 驱动（开漏输出）

◼内置直流电机驱动，最大驱动电流±0.5A

◼无源晶振

◼QFN32 封装（带散热片）

应用

◼机器人、精密工业设备

◼摄像机

◼监控摄像机

产品规格分类

管脚图

管脚说明

内部框图

极限参数

绝对最大额定值

  芯片使用中，任何超过极限参数的应用方式会对器件造成永久的损坏，芯片长时间处于极限工作

状态可能会影响器件的可靠性。极限参数只是由一系列极端测试得出，并不代表芯片可以正常工作在

此极限条件下。

注：1. 绝对最大额定值，是指在容损范围内使用的场合。

2. 容损值，是指在 TA= 85°C 时封装单体的值。实际使用时，希望在参考技术资料和 PD- TA特性图的基础上，

依据电源电压、负荷、环境温度条件，进行不超过容损值的散热设计。

3. 容损值、工作环境温度以及存储温度的项目以外，所有温度为 TA= 25°。

4. 输入电压(DVDD + 0.3)不可超过 4.0V。

端子容许电流电压范围

注：1. 容许端子电流电压范围，是指不被破坏的限界范围，不保证实际工作状态。

2. 额定电压值，是指对 GND 的各端子的电压。GND 是指 GNDD,MGNDA,MGNDB,GND5 的电压。另外，

GND = GNDD = MGNDA = MGNDB=GND5。

3. 3V 电源，是指 DVDD 的电压。

4. 在下面没有记述的端子以外，严禁从外界输入电压和电流。

5. 关于电流，“+”表示流向 IC 的电流，“-”表示从 IC 流出的电流。

电气参数

MVCCx =VDD5= 5V, DVDD =3.3V。没有特别规定，环境温度为TA= 25°C ±2°C。

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

功能描述

1. 串行接口

电气参数（设计参考值）

VDD5=MVCCx =5V, DVDD = 3.3V。

注意：没有特别规定，环境温度为 TA= 25°C ±2°C。本特性为设计参考值，仅供参考。

1.1 串行口输入

1. 数据转换在 CS 的上升沿开始，在 CS 的下降沿停止。

2. 一次转换的数据流单位是 24 位。

3. 从 SIN 引脚输入地址和数据时，在 CS = 1 的条件下，时钟信号 SCK 保持一致。

4. 在 SCK 信号的上升沿，数据被打入 IC。同时，数据输出时，在 SOUT 引脚读出（数据在 SCK 的上升

沿输出）。

5. 当 CS=0 时，SOUT 输出高阻态。并且当 CS=1 时，输出“0”除非有数据读出。

6. 当 CS=0 时，复位整个串行接口控制。

1.2 数据格式

C0：寄存器读写选择： 0：写模式；1：读模式

C1：不使用

A5A0：寄存器地址

D15D0：写入寄存器的数据

1.3 寄存器分布图

1.5 寄存器建立时刻

    * 0→1：起作用于DT1；1→0：起作用于DT2x。

    原则上来说，用于细分步进的寄存器的建立，应该在起始点延时的这段时间段内执行完（参考第

14页图）。在起始点延时这段时间外，写入的数据也能被存入寄存器。然而，如果写操作在刷新时间

后继续执行的话，好比在起始点激励延时的最后，建立刷新时刻不会在计划的时刻有效。举例说明：

如果在起始点激励延时后更新的数据14如下图一样被写入，数据1和2在a时刻立即被更新，数据3和4

在b时刻被更新。即使数据是连续写入的，更新的时间间隔了1个VD的周期。

    由于上述原因，为了数据及时更新，寄存器数据的建立需要在起始点延时的这段时间段执行完。

MODESEL_FZ设置输入IC内部的VD_FZ的极性。

当设置为“0”，极性基于VD_FZ的上升沿。当设置为“1”，极性基于VD_FZ的下降沿。

MODESEL_FZ 选择输入 VD_FZ 的极性。因此，基于 MODESEL_FZ 的选择时刻，产生如下图所示的边沿

和 VD_FZ 的边沿无关。

3. 步进电机细分步进驱动

3.1 模块框图

3.2 相关设置的建立时刻

建立时刻和相关时间如下所示。

  地址 27h 到 2Ah 的设置同 22h 到 25h 的设置相同，所以 27h 到 2Ah 的描述就省略了。如果相关寄

存器被刷新，则每一个 VD 周期来到时，会实现一次设置的加载刷新。当同样的设置被执行时超过 2

个 VD 脉冲时，没有必要在每个 VD 脉冲都写入寄存器数据。

DT1[7:0]（起始点延时，地址 20h）

  更新数据时间设置。在系统硬件复位后（引脚 RSTB：低→高），开始激励和驱动电机前（DT1 结

束）这段时间内，必须设置此项.

  由于这个设置在每次 VD 脉冲来到时更新，没有必要一定在起始点延迟时内写入。

PWMMODE[4:0], PWMRES[1:0]（微步进输出 PWM 波频率，地址 20h）

  设置微步进输出 PWM 波频率。需要在开始激励和驱动电机前设置执行（DT1 结束）。

DT2A[7:0]（起始点激励延时，地址 22h）

  更新数据时间设置。复位后（引脚 RSTB：低→高），需要在开始激励和驱动电机前被设置执行

（DT1 结束）。

PHMODAB[5:0]（相位矫正，地址 22h）

  通过矫正线圈 A 和 B 的相位差，驱动器产生的噪声会减少。合适的相位矫正必须依据于电机的旋

转方向和速度，此设置需要随着旋转方向(CCWCWAB)或者旋转速度(INTCTAB)的变化而改变。

PPWA[7:0],PPWB[7:0]（峰值脉冲宽度，地址 23h）

  设置 PWM 最大占空比。设置需要在开始激励和驱动电机前被设置执行（DT1 结束）。

PSUMAB[7:0]（步进电机步进数，地址 24h）

  1 个 VD 的时间间隔内的电机的转动次数设置。

  每次 VD 脉冲输入时，电机转动所设置的次数。因此，设置次数为“0”是可以停止电机的转动。

当设置的转动次数总额超过了 1 个 VD 脉冲的时间，超出部分会被取消。

    PWMMODE[4:0]通过设置系统时钟 OSCIN 的分频数来设置微步进输出 PWM 的频率。

PWMMODE[4:0]能在 131 的范围内设置，PWM 波的频率在 PWMMODE = 0 和 PWMMODE = 1 时候的取

值是一样的。

    PWMRES[1:0]与 PWMMODE[4:0]一起决定 PWM 频率。

PWM 频率由下面的式子进行计算

                                     PWM 频率 = OSCIN 频率 / ((PWMMODE × 23 ) × 2PWMRES)

OSCIN = 27MHz 时，PWM 的频率如下表: (kHz)

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

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(1) 开始结束时序

电源信号、RSTB 和 OSCIN 的开始结束时序如下图所示：

(2) 输入引脚的输入电容

输入引脚的电容值为 10pF 或者更小。

(3) OSCIN 和 VD 信号的时刻

  一旦 VD 信号（VD_FX 或者 VD_IS 输入）和 OSCIN 同步，那么 VD 信号和 OSCIN 信号对输入时刻没

有约束。

(4) 掉电模式

  当 PDWNB = 0，掉电模式被设置。

  掉电模式下，光圈模拟部分的电路停止工作（电机驱动不受影响）。当只有电机驱动在使用时，

设置 PDWNB 为“0”可以减少功耗。

掉电模式下，相关引脚的操作如下：

典型应用电路图

注：应用中 MS41929 Pin23, 24 接 27MHz 无源晶振， 也可以从 Pin23 外接 27MHz 时钟输入。注意，直

流耦合输入时钟幅度需要超过 2.4V，接 0.1μF 电容耦合交流输入时，输入时钟幅度需要超过 1V。

封装外形图

QFN32

——爱研究芯片的小王

审核编辑 黄宇