‌TPIC2040 7通道电机驱动IC技术文档总结

TPIC2040是一款适用于超薄或超薄DVD的超低噪声型电机驱动器IC 读者/写者。该IC包括集成电流检测电阻，用于测量SPM电流和 降低驱动系统成本。由串行I/F控制的7通道驱动IC是驱动的最佳选择 主轴电机、雪橇电机、负载电机和对焦/跟踪/倾斜执行器。主轴 电机驱动器使用 BEMF 检测对主轴电机进行无传感器启动和控制
*附件：tpic2040.pdf

由于所有通道的输出级都在高效的 PWM 驱动中工作，因此可以 通过PWM控制实现低功耗运行。可以对焦/跟踪进行无死区控制 / 倾斜执行器驱动器。此外，主轴部分输出限流电路，热 内置关断电路、SLED-END检测电路、执行器保护和电源复位电路 在。

特性

• 串行外设接口 （SPI）
  • 最大读/写 35 MHz
  • 3.3V 数字 I/O
• 执行器和电机驱动器
  • 带 H 桥输出的 PWM 控制
  • 带 12 位 DAC 控制的对焦/跟踪/倾斜执行器驱动器
  • 带电流模式、10位DAC控制的雪橇电机驱动器
  • 带12位DAC控制的负载驱动器
  • 无需位置传感器即可对雪橇进行终端位置传感
• 主轴电机驱动器
  • 集成主轴电流检测电阻器
  • 可选择电流检测电阻值0.27至0.20 Ω寄存器设置;因此，SPM 电流可以限制在 725 至 980 mA 之间
  • 无传感器：电机 BEMF 的转子位置感应
  • 通过串行端口编程的 12 位主轴 DAC
  • 独立的电感式位置检测和启动
  • 通过名为自动短制动（短主动制动）的自动控制制动器快速停止
  • 0.7-A 最大连续电流，不包括热问题
  • LS 模式：限制为正常速度的 25%
• 实用函数
  • 数字延迟 （POR） 的 XRESET 信号 20 ms
  • 状态锁存器：动作定时器、SIF错误、PWR监控器、热保护和OCP错误
• 开关
  • CSW：软件控制电流输出端口
• LDO预驱动器
  • 1通道LDO预驱动器，用于3.3V或1.2V输出，带外部晶体管
• 保护
  • CSW、SPM 和 Act 通道上的独立热保护电路
  • 两个警报级别：和热保护
  • 负载驱动器中的过流保护电路
  • CSW输出中可选的OCP阈值电平
  • 硬件设备禁用引脚 XMUTE
  • 通过欠压锁定 （UVLO） 和过压保护 （OVP） 进行功率监控

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌驱动架构‌：
  • 串行SPI接口控制（最高35MHz，3.3V数字I/O）
  • 集成7通道驱动：主轴电机（SPM）、滑轨电机（SLED1/2）、负载电机（LOAD）及聚焦/跟踪/倾斜（FCS/TRK/TLT）执行器
• ‌关键功能‌：
  • ‌主轴电机驱动‌：
    • 无传感器启动（BEMF检测）
    • 集成电流检测电阻（可选0.20-0.27Ω）
    • 自动短刹车（Auto Short Brake）和低速模式（25%占空比）
    • 最大连续电流0.7A（非热极限条件下）
  • ‌执行器驱动‌：
    • 12位DAC控制，±6V输出范围
    • 差分倾斜模式（DIFF_TLT）支持聚焦与倾斜协同控制
  • ‌保护机制‌：
    • 过流保护（OCP）、短路保护（SCP）
    • 双重温度保护（预警135°C/触发150°C）
    • 欠压锁定（UVLO）和过压保护（OVP）

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‌2. 电气参数‌

• ‌电源范围‌：
  • 逻辑供电（SIOV）：3.0-3.6V
  • 电机驱动供电（P5V）：4.5-5.5V
• ‌输出能力‌：
  • 主轴电机：0.7A持续电流（峰值2.5A）
  • 滑轨电机：440mA最大电流（10位DAC）
  • 执行器：±6V电压输出（12位DAC）
• ‌热阻‌：
  • 结到环境（RθJA）：81.2°C/W（TSSOP封装）

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‌3. 典型应用‌

• ‌光驱设备‌：
  • DVD/CD播放器主轴电机控制
  • 激光头聚焦/跟踪/倾斜调节
  • 托盘加载电机驱动（支持0.5通道模式）
• ‌特色功能‌：
  • 滑轨末端检测（无需位置传感器）
  • 3.3V/1.2V LDO预驱动器（需外接N沟道FET）

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‌4. 寄存器与编程‌

• ‌控制接口‌：
  • 16位SPI数据包（12位DAC写入/8位寄存器读写）
  • 关键寄存器：
    • REG70：通道使能控制（如SPM_ENA、FCS_ENA）
    • REG72：执行器保护阈值设置（ACTTEMPTH）
    • REG7F：状态监控（如ENDDET、TSDERR）
• ‌DAC配置‌：
  • 支持2的补码格式（-2048至+2047）
  • 输出公式：Vout = DAC_code × (6.0/2048)

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‌5. 封装与布局‌

• ‌封装类型‌：38引脚TSSOP（DBT），尺寸9.7mm×4.4mm
• ‌布局建议‌：
  • 电源引脚就近放置10μF+0.1μF去耦电容
  • 散热焊盘需连接至PCB地平面
  • SPI时钟线建议用地屏蔽