Microchip Technology HV56022双250V触觉驱动放大器阵列设计用于驱动225V触觉（压电）执行器。该阵列工作电流为40mA（最小值）拉/灌电流。该放大器为225V正弦波形124Hz的-3dB带宽设计，驱动0.22μF电容式负载。

数据手册；*附件：Microchip Technology HV56022双250V触觉驱动放大器阵列数据手册.pdf

特性

• 双高电压运算放大器
• 高达+225V
• 40mA（最小值）峰值输出灌/拉电流
• 用于短路检测的输出电压比较器
• 124Hz，-3dB带宽，带0.22μF负载

框图

HV56022双高压触觉驱动放大器技术解析与应用指南

一、器件核心特性与典型应用

Microchip公司的HV56022是一款双通道高压运算放大器阵列，专为触觉反馈系统设计，具有以下突出特性：

• ‌高压输出能力‌：支持高达225V的输出电压，每通道提供最小40mA的源/灌电流
• ‌带宽优化‌：在驱动0.22μF容性负载时，124Hz带宽(-3dB)满足触觉应用需求
• ‌集成保护功能‌：内置输出电压比较器，可检测短路条件（当输出电压低于输入信号80%时触发）
• ‌紧凑封装‌：采用20引脚VQFN封装（4×4×0.9mm），适合空间受限设计

典型应用场景包括：

• 消费电子触觉反馈系统（智能手机、游戏控制器）
• 工业设备的人机交互界面
• 汽车触控面板的力反馈模块

二、关键电气参数与设计要点

1. 电源管理规范

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位
高压电源	VPP	50	-	225	V
低压电源	VCC	6.0	6.5	7.0	V
逻辑电源	VLL	3.0	3.3	3.6	V

‌电源时序要求‌：

1. 先连接地线
2. 将高压放大器输入置0V
3. 上电VLL
4. 上电VCC
5. 最后施加VPP
   断电时需反向操作

2. 带宽配置方案

• 通过RBIAS引脚外接150kΩ电阻设置偏置电流
• 计算公式：带宽∝1/(RBIAS×C_Load)
• 降低RBIAS可提高带宽，但会增加功耗

3. 稳定性设计

• ‌预加载电容‌：推荐在HVOUT0/1并联10nF电容(CPRE)维持空载稳定性
• ‌PCB布局‌：
  • 采用至少4层板设计
  • 顶层和底层使用2oz厚铜
  • 保持HVGND铺铜连续，避免切割

三、保护机制实现

1. 短路检测系统

• 比较器持续监控输入信号(VIN0/VIN1)与反馈电压
• 当输出电压降幅≥20%时，COMP0/1输出高电平(3.3V)
• 内置110mV偏移电压防止误触发

2. 延时补偿设计

• 在Timer0/1引脚接1.5nF电容
• 延时公式：t_DELAY = 7.55×RBIAS×C_Timer
• 典型值：150kΩ+1.5nF组合产生1.6ms延时

四、性能优化技巧

1. ‌波形质量提升‌：
   • 对于方波输入，增加Timer电容改善梯形失真
   • 使用10nF预加载电容优化轻载响应
2. ‌功耗控制‌：
   • 利用SHDN引脚(高电平有效)关闭未使用通道
   • 典型休眠电流仅2μA(IPPDN)
3. ‌温度补偿‌：
   • 工作结温范围0-125°C
   • 高温下带宽会降低，需留余量