DRV8424/DRV8425 步进电机驱动器总结

DRV8424/25 是适用于工业和消费类应用的步进电机驱动器。该器件完全集成了两个 N 沟道功率 MOSFET H 桥驱动器、一个微步进索引器和集成电流检测。该DRV8424能够驱动高达 2.5A 的满量程输出电流;该DRV8425能够驱动高达 2A 的满量程输出电流（取决于 PCB 设计）。

DRV8424/25 采用内部电流检测架构，无需两个外部功率检测电阻，从而节省 PCB 面积和系统成本。这些器件使用内部 PWM 电流调节方案，可在智能调谐、慢速衰减和混合衰减选项之间进行选择。智能调谐可自动调整以实现最佳电流调节，补偿电机变化和老化效应，并降低电机发出的可听噪声。
*附件：drv8425.pdf

简单的 STEP/DIR 接口允许外部控制器管理步进电机的方向和步进速率。该器件可配置为全步至1/256微步进。使用专用的nSLEEP引脚提供低功耗睡眠模式。为电源欠压、电荷泵故障、过流、短路和过热提供保护功能。故障情况由nFAULT引脚指示。

特性

• PWM微步进步进电机驱动器
  • 简单的 STEP/DIR 接口
  • 高达 1/256 微步进分度器
• 集成电流检测功能
  • 无需检测电阻
  • ±5% 满量程电流精度
• 智能调谐衰减技术，固定慢速和混合衰减选项
• 4.5 至 33V 工作电源电压范围
• 低R DS（开） :
  • DRV8424：24 V、25°C 时为 330 mΩ HS + LS
  • DRV8425：550 mΩ HS + LS，24 V，25°C
• 每个桥的高电流容量
  • DRV8424：4 A 峰值、2.5 A 满量程、1.8 A rms
  • DRV8425：3.2 A 峰值，2 A 满量程，1.4 A rms
• 引脚对引脚兼容 -
  • DRV8426：33V，900 mΩ HS + LS
  • DRV8436：48V，900 mΩ HS + LS
  • DRV8434：48V，330 mΩ HS + LS
• 可配置的关断时间PWM斩波
  • 7 微秒、16 微秒、24 微秒或 32 微秒。
• 支持1.8V、3.3V、5.0V逻辑输入
• 低Ccrrent睡眠模式（2 μA）
• 用于低电磁干扰 （EMI） 的扩频时钟
• 小封装和占地面积
• 保护功能
  • VM 欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
  • 热关断 （OTSD）
  • 故障条件输出 （nFAULT）

参数

方框图

产品概述

DRV8424和DRV8425是德州仪器(TI)推出的集成电流感应功能的步进电机驱动器，具有STEP/DIR接口和智能调节技术，支持高达1/256微步进。

主要特性

1. ‌电机驱动能力‌
   • DRV8424: 4A峰值/2.5A全量程/1.8A RMS
   • DRV8425: 3.2A峰值/2A全量程/1.4A RMS
   • 4.5-33V工作电压范围
2. ‌集成电流感应‌
   • 无需外部感应电阻
   • ±5%全量程电流精度
3. ‌智能调节技术‌
   • Smart tune衰减技术
   • 固定慢衰减和混合衰减选项
4. ‌微步进控制‌
   • 支持全步到1/256微步进
   • 简单STEP/DIR接口
5. ‌保护功能‌
   • 电源欠压锁定(UVLO)
   • 电荷泵欠压(CPUV)
   • 过流保护(OCP)
   • 热关断(OTSD)
   • 故障条件输出(nFAULT)

典型应用

• 打印机和扫描仪
• ATM和货币处理机
• 纺织机械
• 舞台灯光设备
• 办公和家庭自动化
• 工厂自动化和机器人
• 医疗应用
• 3D打印机

详细功能说明

1. ‌电流调节‌
   • 通过VREF引脚电压设置全量程调节电流(IFS = VREF/1.32)
   • 可调PWM斩波关闭时间(7μs,16μs,24μs或32μs)
2. ‌衰减模式‌
   • Smart tune动态衰减(自动调整衰减模式)
   • Smart tune纹波控制(固定纹波电流)
   • 混合衰减(30%快速/60%快速)
   • 慢衰减
3. ‌微步进模式‌
   • 支持多种步进模式(全步、1/2步、1/4步到1/256步)
   • 非圆形1/2步模式(增加高RPM扭矩)
4. ‌保护机制‌
   • VM欠压锁定(4.1-4.35V)
   • 电荷泵欠压(VVM+2V)
   • 过流保护(DRV8424:4A, DRV8425:3.2A)
   • 热关断(150-165-180°C)

封装选项

1. HTSSOP(28引脚): 9.7mm x 4.4mm
2. VQFN(24引脚): 4.0mm x 4.0mm

设计考虑

1. ‌热管理‌
   • 计算传导损耗、开关损耗和静态损耗
   • 考虑结温与环境温度关系
2. ‌布局建议‌
   • VM引脚旁路电容靠近放置
   • 热焊盘连接系统接地
   • 遵循推荐的外部组件值
3. ‌电源建议‌
   • 使用适当的本地大容量电容
   • 电压额定值高于工作电压