东芝的 TB5128FTG 这款步进电机驱动芯片。它是一款非常经典且性能强大的双极步进电机驱动器

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一、TB5128FTG 主要特点

TB5128FTG 的核心优势在于其高电压、大电流驱动能力以及高精度细分控制。

高性能输出：

输出电流：最高可达 ±5.0 A（峰值）。

工作电压：范围宽，从 10V 至 44V。这使得它可以轻松驱动额定电压较高的步进电机，获得更高的转速和扭矩。

高级细分控制：

内置 2相步进电机脉冲控制器。

支持丰富的细分设置，通过 CLK（脉冲）、CW（方向）、HOLD（半流锁定） 三个信号进行控制。

细分模式：支持 1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128 共8种细分模式。高细分可以实现电机运转的极致平稳和低噪音、低振动，非常适合对运动平滑性要求高的场合。

低导通电阻和低功耗：

采用 DMOS 输出级，导通电阻（典型值）很低，这使得芯片自身的发热量大大减少，效率更高。

全面的保护电路：

过流保护 (ISD)：检测输出电流，防止电机堵转或短路烧毁芯片。

过热保护 (TSD)：当芯片结温超过阈值（典型值 175°C）时，自动关闭输出，温度下降后自动恢复。

过压保护 (UVLO)：当电源电压过低时（< 8.2V），芯片停止工作，防止误动作。

励磁模式监视器：通过 MO 引脚输出当前细分模式的信号，方便MCU监控。

接口简单：

控制接口为简单的 脉冲+方向 模式，与绝大多数微控制器（如Arduino, STM32, 51单片机等）兼容性极好，编程非常简单。

二、应用电路详解

一个典型的TB5128FTG应用电路包含以下几个关键部分：

1. 电源部分 (Power Supply)

VM： 主电源引脚，连接电机驱动电源（10V - 44V）。必须使用一个大容量的电解电容（例如 100μF - 470μF）和一个小的陶瓷去耦电容（0.1μF）并联在 VM 和 GND 之间，紧贴芯片引脚放置，以吸收电机启停时产生的大电流冲击和噪声。

VCC： 逻辑部分电源，通常接 5V。也需要一个0.1μF的陶瓷电容进行去耦。

2. 控制信号接口 (Control Interface)

CLK： 脉冲信号输入端。每个脉冲的上升沿（或下降沿，可配置）使电机移动一个微步。

CW/CCW： 方向控制信号输入端。高电平和低电平分别控制正转和反转。

HOLD： 半流控制信号。此引脚为高电平时，电机绕组电流减半，用于电机停止时的功耗和发热降低，同时保持一定的保持扭矩。

这些控制信号引脚内部已有下拉电阻，因此如果悬空，默认状态为低电平。通常直接连接到MCU的IO口。

3. 电流设置 (Current Setting)

输出电流峰值由 Vref 引脚电压和检测电阻 Rs 共同决定。

Rs： 在 A-ISEN 和 A-GND，B-ISEN 和 B-GND 之间各连接一个低感抗、高精度的功率电阻（通常小于0.5Ω）。这个电阻的精度和功率至关重要，它用于检测电机电流。

4. 电机连接 (Motor Connection)

A+， A-： 连接步进电机的A相绕组。

B+， B-： 连接步进电机的B相绕组。

5. 保护与监控 (Protection & Monitoring)

MO： 输出当前细分模式的信号，可以连接到MCU的ADC引脚进行监控。

RESET： 复位引脚，低电平有效。通常可以上拉到VCC，需要复位时由MCU拉低。

简化应用电路框图：

Vref： 通过一个外部分压电路或DAC来设置一个参考电压（0 ~ 3.3V）。输出电流 Iout = Vref / (8 * Rs)。

举例：如果要设置电流为2.0A，选用 Rs = 0.2Ω，则 Vref = Iout * 8 * Rs = 2.0 * 8 * 0.2 = 3.2V。

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TB5128FTG是一款采用PWM斩波技术的两相双极步进电机驱动器，解码器中的时钟功能也已集成在内。该器件采用BiCD工艺制造，输出额定值为50 V/5.0 A（电机供电电压为44 V）。

三、典型应用行业

凭借其高功率和高精度的特点，TB5128FTG广泛应用于需要精密控制、中高功率输出的场合：

3D打印机：驱动挤出机电机和X/Y/Z轴电机，高细分确保打印模型表面光滑，高扭矩确保挤出有力。

CNC数控机床/雕刻机：驱动主轴或进给轴，实现精密加工。

工业自动化与机器人：用于机械臂关节、传送带定位、自动门、抓取装置等。

医疗设备：化验分析仪器、输液泵、呼吸机等需要平稳、精确流体控制或位置控制的设备。

高端办公设备：大幅面绘图仪、高性能扫描仪。

安防监控：驱动云台摄像机，实现平稳的Pan/Tilt/Zoom操作。

 

重要设计注意事项

散热！！： TB5128FTG在驱动大电流时会产生大量热量。必须为其安装足够大的散热器，并且散热器要与芯片顶部的金属散热垫良好接触（通常需要涂导热硅脂）PCB设计时，在芯片底部和周围铺设大量的铜箔并通过过孔连接到背面的铜层，是辅助散热的重要手段。

PCB布局：

电流检测电阻 Rs 的走线要尽量短而粗，采用开尔文连接方式最佳。

VM电源的大电容必须紧靠芯片的VM和GND引脚。

电机输出线（A+, A-, B+, B-）的走线应尽可能粗，以承受大电流。

总之，TB5128FTG是一款功能强大、集成度高的步进电机驱动解决方案，非常适合工程师在需要高性能电机驱动的项目中选用。在实际设计前，强烈建议咨询技术  家  wdylsq 仔细阅读东芝官方提供的最新版数据手册

​审核编辑 黄宇