‌DRV8461 步进电机驱动器技术文档总结

该DRV8461是一款宽电压、高功率、高性能的步进电机驱动器。该器件支持高达 65V 的电源电压，具有 300 mΩ HS + LS 导通电阻的集成 MOSFET，允许高达 3A 的电流。

自动扭矩功能通过根据负载扭矩调整线圈电流来提高效率。静止省电模式可减少电机保持状态下的功率损耗。静音步进衰减模式可在低速和静止时提供无噪音运行。内部电流检测消除了对检测电阻器的需求，从而节省了 PCB 面积和系统成本。内置索引器支持高达 1/256 的微步进，自动微步进模式对输入的 STEP 信号进行插值，以减少控制器的开销。无传感器失速检测消除了系统的末端停止。该设备支持其他保护和诊断功能，以实现稳健可靠的作。
*附件：drv8461.pdf

DRV8461需要最少的调整来配置高级功能。与外部 FET 驱动器相比，该DRV8461支持更高的功率密度，并且 PCB 面积更小。高能效和精确、无噪音的运行使该DRV8461成为高性能步进系统的理想选择。

特性

• 步进电机驱动器
  • 带STEP/DIR引脚的SPI或H/W接口
  • 高达 1/256 微步进分度器
• 4.5 V 至 65 V 工作电源电压范围
  • 支持标准 24 V、36 V 和 48 V 电源轨
• 低 R DS（ON）：24 V、25°C 时为 300 mΩ HS + LS
• 每桥高电流容量：
  • 3 A 满量程，2.1 A RMS
• DDW 封装引脚兼容 -
  • DRV8452DDWR：55 V，5 A 满量程
  • DRV8462DDWR：65 V，5 A 满量程
• PWP 封装引脚兼容 -
  • DRV8434/52：48/55 V，2.5/5 A
  • DRV8424/26：33 V，1.5/2.5 A
• 集成电流检测和调节
  • ± 6% 满量程电流精度
• 智能调谐和混合衰减调节选项
• 静音步进衰减模式，可在静止和低速时静音运行
• 用于步进频率插值的自动微步进模式
• 可定制的微步进分度器表
• 用于负载相关电流控制的自动扭矩
• 静止省电模式
• 支持 1.8V、3.3V、5.0V 逻辑输入
• 低电流睡眠模式 （2.5 μA）
• 独立逻辑电源电压 （VCC）
• 保护和诊断功能
  • 无传感器失速检测
  • VM 欠压锁定 （UVLO）
  • 开路负载检测 （OL）
  • 过流保护 （OCP）
  • 热关断 （OTSD）
  • 故障条件输出 （nFAULT）
  • 分度器零位输出 （ nHOME）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
DRV8461是德州仪器（TI）推出的高性能步进电机驱动器，具有以下核心特性：

• ‌宽电压范围‌：4.5V至65V工作电压，支持24V、36V、48V标准电源轨。
• ‌高电流能力‌：峰值电流4.8A，全量程电流3A（RMS 2.1A）。
• ‌封装兼容性‌：提供44引脚HTSSOP（DDW）和28引脚HTSSOP（PWP）两种封装，与DRV8452、DRV8462等引脚兼容。
• ‌集成功能‌：内置电流检测、微步进索引器、多种衰减模式（智能调节、静音步进等）及保护机制（过流、过热、欠压锁定等）。

‌2. 关键特性‌

• ‌微步进控制‌：支持高达1/256微步，降低电机噪声并提升运动平滑性。
• ‌自动扭矩调节‌：动态调整输出电流以匹配负载扭矩，提升能效。
• ‌静音步进模式‌：通过电压模式PWM实现超低噪声运行，适用于医疗设备、3D打印机等场景。
• ‌多种接口‌：支持SPI或硬件（H/W）引脚控制，SPI模式提供更丰富的诊断和配置功能。
• ‌保护功能‌：包括过流保护（OCP）、开路检测（OL）、热关断（OTSD）及失速检测（仅SPI模式）。

‌3. 应用领域‌

• 工业自动化（PLC、纺织机械）
• 医疗设备（成像诊断、手术器械）
• 消费电子（ATM机、3D打印机、户外摄像头）
• 舞台灯光控制系统

‌4. 技术细节‌

• ‌电流调节‌：通过VREF引脚或内部3.3V参考电压设置，支持PWM斩波控制。
• ‌衰减模式‌：可选慢衰减、混合衰减（30%/60%快衰减）、智能动态衰减及纹波控制模式。
• ‌散热设计‌：低导通电阻（RDS(ON) 300mΩ @24V），优化封装热性能（θJA 23.2°C/W DDW封装）。

‌5. 文档结构‌

• ‌功能框图‌：包含电荷泵、逻辑电源（DVDD/VCC）、H桥驱动及保护电路。
• ‌寄存器配置‌：SPI模式下可通过寄存器调整微步分辨率、电流阈值、衰减模式等参数。
• ‌典型应用电路‌：推荐外部元件包括VM去耦电容（0.01μF）、电荷泵电容（1μF）及VCC旁路电容（0.1μF）。