Texas Instruments DRV8411A双路半桥电机驱动器可驱动一个或两个直流有刷电机、一个步进电机、螺线管或其他电感负载。借助三倍电荷泵，该器件的工作电压低至1.65V，可适应1.8V电源轨和低电池电量条件。电荷泵集成了所有电容器并允许100%占空比运行。输入和输出可以并联，以驱动具有一半RDS(ON) 的大电流有刷DC电机。

数据手册：*附件：Texas Instruments DRV8411A双路半桥电机驱动器数据手册.pdf

该器件进行电流检测和调节。内部电流镜像输出IPROPI引脚上的电流检测信息，无需大功率分流电阻器，从而节省电路板面积并降低系统成本。借助IPROPI输出，微控制器可以检测电机失速或负载条件变化。使用VREF 引脚，此系列器件可以在启动和高负载事件期间调节电机电流，而无需与微控制器进行交互。

低功耗休眠模式通过关断大部分内部电路来实现超低静态电流消耗。内部保护功能包括欠压、过流和过热保护。Texas Instruments DRV8411A所属的器件系列具有引脚对引脚、可扩展RDS(ON) 选项，可支持不同负载，并尽可能减少设计改动。

特性

• PWM控制接口
• 支持1.8V、3.3V和5V逻辑输入
• 集成电流调节
• IPROPI电流检测输出，用于失速检测
• 低功耗睡眠模式
  • ≤40nA（VVM =5V、TJ =25°C时）
• 小型封装尺寸和占位面积
  • 带PowerPAD™的16引脚HTSSOP，5.0mm x 4.4mm
  • 带PowerPAD™的16引脚WQFN，3.0mm × 3.0mm
• 集成保护特性
  • VM欠压闭锁 (UVLO)
  • 自动重试过流保护 (OCP)
  • 热关断 (TSD)
  • 故障指示引脚(nFAULT)
• 双路H桥电机驱动器，可驱动
  • 一个双极步进电机
  • 一个或两个有刷直流电机
  • 螺线管和其他电感负载
• 低导通电阻：HS+LS=400mΩ（典型值，25°C时）
• 宽电源电压范围
  • 1.65 V 至 11 V

简化示意图

德州仪器DRV8411A双路半桥电机驱动器深度解析

一、产品核心特性概览

DRV8411A是德州仪器(TI)推出的汽车级双H桥电机驱动器，专为驱动有刷直流电机、步进电机和感性负载设计。该器件采用先进的PowerPAD封装技术，具有以下突出特性：

‌关键性能参数‌：

• ‌低导通电阻‌：HS+LS合计仅400mΩ(典型值@25°C)
• ‌宽工作电压‌：1.65V至11V供电范围
• ‌高输出能力‌：4A峰值驱动电流
• ‌集成电流调节‌：支持200μA/A比例的IPROPI电流反馈
• ‌超低功耗‌：睡眠模式电流≤40nA
• ‌保护机制‌：集成欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)和热关断(TSD)

‌封装选项‌：

• 16引脚HTSSOP(5.0×4.4mm)
• 16引脚WQFN(3.0×3.0mm)

二、创新架构设计

1. 双H桥驱动架构

DRV8411A采用双独立H桥设计，每个桥臂包含：

• 高边MOSFET(RDS(ON)=200mΩ典型值)
• 低边MOSFET(RDS(ON)=200mΩ典型值)
• 集成体二极管(VSD=1V典型值@-0.5A)

‌工作模式支持‌：

• ‌有刷直流电机‌：支持正转/反转/制动/滑行四种模式
• ‌步进电机‌：支持全步进和半步进控制
• ‌并联模式‌：可并联输出实现更高电流驱动

2. 电流检测系统

创新性地采用内部电流镜技术，通过IPROPI引脚输出比例电流：

• ‌检测精度‌：±6%误差(3.3V≤VVM≤11V)
• ‌带宽特性‌：2μs传感延迟时间
• ‌电压转换‌：外接电阻将电流信号转为电压信号

3. 三重保护机制

‌安全保护体系‌：

1. ‌欠压锁定‌：1.6V(上升)/1.3V(下降)阈值
2. ‌过流保护‌：4A触发阈值，1.6ms自动重试
3. ‌热关断‌：153°C触发，18°C滞后

三、典型应用设计指南

1. 步进电机驱动方案

‌关键设计参数‌：

• 电机电压：根据转速需求选择(典型值3-11V)
• 电流设定：通过VREF和RIPROPI配置ITRIP
• 步进模式：全步进/半步进(快衰减/慢衰减)

2. 有刷直流电机驱动

‌并联模式配置要点‌：

• 并联AIN1/BIN1和AIN2/BIN2
• 连接AOUT1/BOUT1和AOUT2/BOUT2
• 禁用电流调节功能(VREF>GND)

‌PCB布局建议‌：

• VM去耦电容尽量靠近器件(100nF+10μF组合)
• 功率走线宽度≥1mm(1oz铜厚)
• 散热焊盘需充分连接至地平面

四、热设计与可靠性分析

1. 热性能参数

‌HTSSOP封装‌：

• RθJA=45.1°C/W(2层板)
• ΨJB=19.9°C/W

‌WQFN封装‌：

• RθJA=49.7°C/W(2层板)
• ΨJB=23.5°C/W

2. 降额曲线分析

在VVM=5V条件下：

• 2层PCB(4cm²铜面积)：最大持续电流≈1.2A
• 4层PCB(16cm²铜面积)：最大持续电流≈1.8A

五、行业应用场景

1. ‌消费电子‌：
   • 电池供电玩具
   • 电子门锁系统
   • 游戏机外围设备
2. ‌工业自动化‌：
   • POS打印机
   • 办公自动化设备
   • 视频安防摄像头云台
3. ‌机器人系统‌：
   • 小型伺服驱动
   • 机械臂关节控制
   • 移动机器人底盘驱动