‌DRV8885 1.5A步进电机驱动器技术文档总结

描述

DRV8885 是用于工业设备应用的步进电机驱动器。该器件具有两个 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DRV8885能够驱动高达 1.5 A 满量程或 1.0 A rms 的输出电流(取决于适当的 PCB 接地层进行散热以及 24 V 和 T 一个 = 25°C)。

DRV8885集成电流检测功能无需两个外部检测电阻。

STEP/DIR 引脚提供简单的控制接口。该器件可以配置为全步至1/16步模式。使用专用的nSLEEP引脚为极低静态电流待机提供低功耗睡眠模式。

为欠压、电荷泵故障、过流、短路和过热提供内部保护功能。故障情况由 nFAULT 引脚指示。
*附件:drv8885.pdf

特性

  • PWM微步进步进电机驱动器
    • 高达 1/16 微步进
    • 非圆形和标准 1/2 步进模式
  • 集成电流检测功能
    • 无需检测电阻
    • ±6.25% 满量程电流精度
  • 慢衰和混合衰减选项
  • 8.0 至 37V 工作电源电压范围
  • 低R DS(开) :0.86 Ω HS + LS,24 V,25°C
  • 大电流容量
    • 每桥 1.5A 满量程
    • 每桥 1.0A rms
  • 固定关断时间 PWM 斩波
  • 简单的 STEP/DIR 接口
  • 低电流睡眠模式 (20 μA)
  • 小封装和占地面积
    • 24 HTSSOP PowerPAD™ 封装
    • 28 WQFN 封装
  • 保护功能
    • VM 欠压锁定 (UVLO)
    • 电荷泵欠压 (CPUV)
    • 过流保护 (OCP)
    • 热关断 (TSD)
    • 故障状态指示引脚 (nFAULT)

参数

MOSFET

方框图

MOSFET

1. 核心特性

  • 驱动架构‌:集成双H桥驱动器,支持外部N沟道MOSFET,可驱动双相步进电机。
  • 电流调节‌:
    • 集成电流检测功能(无需外部检测电阻),精度±6.25%。
    • 支持PWM微步控制(最高1/16微步),提供非圆形和标准半步模式。
  • 电压范围‌:8V至37V宽输入电压,适应工业应用。
  • 保护功能‌:过流保护(OCP)、欠压锁定(UVLO)、热关断(TSD)、故障指示引脚(nFAULT)。
  • 低功耗模式‌:睡眠模式静态电流仅20μA。

2. 关键功能

  • 微步控制‌:
    • 支持全步、1/2步、1/4步、1/8步、1/16步及非圆形半步模式。
    • 内置步进索引器,简化控制器接口(STEP/DIR控制)。
  • 电流衰减模式‌:
    • 可配置慢速、混合(30%/60%快速衰减)及自适应模式,优化电机运行平滑度。
  • 扭矩调节‌:通过TRQ引脚或外部电阻/DAC动态调整输出电流(50%-100%比例)。
  • 集成LDO‌:提供3.3V(DVDD)和5V(AVDD)稳压输出,供外部电路使用。

3. 典型应用

  • 办公设备‌:打印机、扫描仪、3D打印机。
  • 工业自动化‌:ATM机、视频监控云台、工厂机器人。
  • 其他‌:激光打印机、自动售货机。

4. 技术细节

  • 电流设置‌:
    • 通过RREF引脚外接电阻(18-132kΩ)设定满量程电流,公式:
      IFS(A)=30(kΩ)×TRQ%RREF(kΩ)IFS ( A )**=**R**REF**​**(**k**Ω**)**30**(**k**Ω**)**×**TRQ**%**​**
    • 支持MCU DAC/PWM动态调节电流。
  • 封装选项‌:
    • 24引脚HTSSOP(带PowerPAD™,7.8mm×4.4mm)。
    • 28引脚WQFN(5.5mm×3.5mm)。
  • 热性能‌:HTSSOP封装热阻θJA=36.1°C/W(无散热优化)。

5. 设计支持

  • 外围电路‌:
    • 需外接VM滤波电容(0.01μF×2 + 电解电容)、电荷泵电容(0.22μF VCP、0.022μF CPH-CPL)。
    • 推荐布局:优先放置高频旁路电容靠近芯片引脚。
  • 保护机制‌:
    • OCP阈值2.3A(峰值),故障后自动重试时间1.6ms。
    • 热关断温度160°C(迟滞20°C)。

6. 文档结构

  • 功能框图‌:详细展示H桥驱动、电荷泵、电流检测及保护模块。
  • 电气参数‌:包括绝对最大额定值(如VM=40V)、ESD等级(HBM±2kV)。
  • 时序图‌:STEP/DIR信号时序、PWM电流斩波波形。

总结‌:DRV8885是一款高集成度、低功耗的步进电机驱动器,适用于需精密微步控制和多重保护的工业场景,其免检测电阻设计显著降低系统成本和PCB空间占用。

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