‌DRV8424/25 步进电机驱动器技术文档总结

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：drv8424.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

‌1. 核心特性‌

• ‌集成电流检测‌：无需外部检测电阻，节省PCB空间和成本，电流精度±5%。
• ‌智能调节技术‌：
  • ‌Smart tune动态衰减‌：自动优化衰减模式（慢/混合/快衰减），降低电机噪声。
  • ‌Smart tune纹波控制‌：通过可变关断时间实现精准电流调节。
• ‌高分辨率微步进‌：支持1/256微步进，STEP/DIR接口简化控制。
• ‌宽电压范围‌：4.5-33V工作电压，支持DRV8424（2.5A全量程）和DRV8425（2A全量程）。
• ‌低导通电阻‌：DRV8424为330mΩ（HS+LS），DRV8425为550mΩ（HS+LS）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌电流调节‌：
  • PWM斩波控制，关断时间可调（7/16/24/32μs）。
  • VREF引脚设置参考电流，公式：IFS(A) = VREF(V)/1.32(V/A)。
• ‌衰减模式‌：
  • 支持慢衰减、混合衰减（30%/60%快衰减）、Smart tune动态/纹波控制。
• ‌保护机制‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、电荷泵故障（CPUV）、过流保护（OCP）、热关断（OTSD）。
  • 故障指示通过nFAULT引脚输出，支持自动重试或锁存关断模式。

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‌3. 应用场景‌

• ‌工业设备‌：打印机、纺织机、ATM机、机器人。
• ‌消费电子‌：3D打印机、舞台灯光、家居自动化。
• ‌医疗设备‌：精密仪器驱动。

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‌4. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：
  • VM引脚需并联0.01μF陶瓷电容和电解电容。
  • 电荷泵电容（CPH-CPL）选用0.022μF陶瓷电容。
• ‌热管理‌：
  • HTSSOP封装RθJA=31°C/W，VQFN封装RθJA=40.7°C/W。
  • 示例：24V供电下，DRV8424总功耗1.644W时结温约76°C（TA=25°C）。

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‌5. 封装选项‌

• ‌ HTSSOP-28（PWP） ‌：9.7mm×4.4mm，支持PowerPAD散热。
• ‌ VQFN-24（RGE） ‌：4mm×4mm，超小尺寸。