Microchip Technology EV86G67A触觉评估套件是一款演示平台，用于采用HV56266高压运算放大器的触觉应用。EV86G67A 套件包括一个控制器板和一个驱动器板。控制器板使用ATSAML21J18B-MNT SAM MCU微芯片开发，并提供了图形用户界面 (GUI)。GUI通过USB端口和命令发送波形图到MCU。该驱动器板提供B类缓冲器、HV56266高压运算放大器、5V线性稳压器、12V至130V升压转换器。EV86G67A触觉评估套件具有4MB闪存、12V至5V线性稳压器以及高达3.4μF的电容式负载。EV86G67A触觉评估套件工作在12V输入电源±5%电源电压轨上。

数据手册：*附件：Microchip Technology EV86G67A触觉评估套件数据手册.pdf

特性

• 115mm x 85mm驱动器板尺寸
• 51mm x 42mm控制器板尺寸
• 8引脚2.54mm间距排针连接器
• 用于ICE编程器的10引脚1.27mm间距连接器
• 4Mbit闪存
• 4引脚2.54mm间距水平排针连接器

EV86G67A评估板图示（控制器板）

EV86G67A评估板图示（驱动器板）

驱动器板原理图

HV56266高电压触觉驱动评估套件技术解析与应用指南

一、产品核心架构解析

‌HV56266评估套件‌由驱动板与控制器板组成完整系统，专为触觉反馈应用设计。驱动板核心采用HV56266单通道+300V高压运算放大器，配合Class B缓冲级提升驱动能力，关键特性包括：

• ‌高压放大模块‌：HV56266可将低压输入信号转换为最高295V输出，闭环增益由外部电阻配置
• ‌增强驱动设计‌：4对N/P沟道高压MOSFET（TN2130MF-G/TP5335MF-G）并联构成缓冲级，支持3.4μF容性负载驱动
• ‌电源管理系统‌：集成12V→130V DC/DC升压转换器（MCP1633控制器）和12V→5V LDO（MCP1799T）

控制器板基于ATSAML21J18B-MNT微控制器，提供：

• ‌波形生成‌：内置12位DAC，支持正弦波（100-400Hz）和用户自定义波形
• ‌人机交互‌：通过USB接口连接PC端GUI软件实现参数配置
• ‌扩展接口‌：10pin 2.54mm间距连接器支持第三方控制器接入

二、硬件设计要点

1. 关键电路实现

• ‌Class B缓冲级‌：采用四路TN2130K1/TP5335K1 MOSFET阵列，每路配置51Ω栅极电阻（R1/R6/R7/R8）和12V齐纳二极管（D1-D9）保护
• ‌PCB热管理‌：44×22mm裸露铜区域（顶层和底层各两块）配合2.5oz厚铜设计，确保MOSFET散热需求
• ‌安全设计‌：
  • 红色LED故障指示（HV<80V时触发）
  • 所有高压区域明确标注警告标识
  • 关键测试点间距符合高压爬电距离要求

2. 接口定义

接口	引脚	信号类型	功能描述
J1输出	1-4	模拟信号	高压输出（HVOUT_B）及接地
J2控制	1-10	混合信号	包含EN_AMP使能、VREF_AMP参考电压等控制信号

三、软件开发与调试

1. 软件工具链

• ‌MPLAB IPE‌：用于固件烧录（支持PICkit4/ICE编程器）
• ‌专用GUI软件‌：提供波形配置界面，主要功能包括：
  • 预设正弦波（90V/100Hz至120V/400Hz组合）
  • CSV格式用户波形导入（支持8000点/秒采样率）
  • 实时启停控制

1. ‌硬件触发模式‌：
   • 板载按钮循环切换三种内置波形
   • 无需PC连接即可快速验证

四、典型应用场景

1. 触觉反馈系统设计

• ‌参数配置建议‌：
  • 驱动电压：80-120V（根据执行器规格调整）
  • 工作频率：100-250Hz（触觉最佳感知范围）
  • 占空比：1:4（10周期工作/40周期休息）
• ‌波形优化技巧‌：
  • 采用缓启动波形减少冲击电流
  • 叠加高频谐波（>200Hz）增强触觉清晰度

2. 高压驱动设计参考

• ‌布局规范‌：
  • 高压走线间距≥1.5mm/100V
  • 采用星型接地分离数字/模拟地
  • 关键路径使用Guard Ring保护
• ‌元件选型‌：
  • 升压电感：Wurth 750319873（1:5绕制比）
  • 功率MOSFET：TN2130MF-G（300V/85mA）

五、测试验证方法

1. ‌基础测试项‌：
   • 电源时序验证（12V→5V→130V上电顺序）
   • 空载功耗测试（待机电流<50mA）
   • 满负载温升测试（MOSFET结温<85℃）
2. ‌波形质量评估‌：
   • 使用高压差分探头（带宽≥500MHz）
   • 关注指标：
     • 上升时间（典型值<5μs）
     • 过冲（要求<5%）
     • THD（100Hz时<3%）
3. ‌可靠性测试‌：
   • 连续工作8小时老化测试
   • 高低温循环（-40℃~85℃）