DRV8870DAR包括的ガイド：高効率ブラシをかけたDCモータードライバー
カタログ
DRV8870DDARの概要
DRV8870DDAR 8ピンSO PowerPadパッケージにある3.6Aブラシ付きDCモータードライバーです。安定した効率的なモーター制御を提供するために、プリンター、電化製品、産業機器、およびその他の小型マシン向けに設計されています。ドライバーは、2つのロジック入力を使用して内部Hブリッジ回路を制御します。これは、4つのNチャネルMOSFETで構成され、モーターの双方向制御が可能で、3.6Aまでのピーク電流をサポートします。モーター速度の制御に関しては、DRV8870DDARはPWM入力を受け入れ、ユーザーが現在の減衰モードを選択してモーター速度を正確に調整できるようにします。さらに、両方の入力が低く設定されると、ドライバーはエネルギーを節約し、デバイスの寿命を延ばすために低電力睡眠モードに入ります。
アナログ入力VREFおよびISENピンの電圧に基づいた統合された電流規制を特徴としています。これは、外部感覚抵抗器を介したモーター電流に比例します。この電流制限機能は、電流の流れを既知のレベルに制御し、システムの電力要件を大幅に削減し、特にモーターの開始と失速中に安定した電圧を維持するために必要なバルク容量を減らします。さらに、このデバイスは、障害、低電圧、過電流、過剰摂取などの短絡条件に対する包括的な保護を特徴としています。DCモーター、ステッピングモーターの巻線またはその他の荷重を駆動し、6.5V〜45Vの広い動作電圧範囲内で安定して動作することができます。その典型的なRD（オン）は565mΩ（HS+LS）で、ピーク電流は最大3.6Aで、PWM制御インターフェイスが装備されており、ユーザーがモーター速度を正確に制御できるようになります。同時に、ドライバーは現在のレギュレーション関数を統合し、エネルギーをさらに節約するために低電力睡眠モードを備えています。
代替品と同等物：
デバイス機能モード
DRV8870DDARデバイスは、ブラシ付きDCモーターを駆動するために複数の方法で使用できます。
VMコントロール
一部のシステムでは、モーター速度を変える手段としてVMを変化させることが望ましいです。
現在の規制を伴う静的入力
IN1およびIN2のピンは、100％のデューティサイクルドライブで高および低く設定できます。ITRIPを使用して、モーター、速度、トルク機能の電流を制御できます。
現在の規制を伴うPWM
このスキームは、デバイスのすべての機能を使用します。ITRIP電流は通常の動作電流の上に設定されており、適切なスピンアップ時間を達成するのに十分な高さですが、電流を目的のレベルに制限するのに十分低いです。モーター速度は、入力の1つのデューティサイクルによって制御され、もう1つの入力は静的です。通常、ブレーキまたはゆっくりとした減衰は、オフタイム中に使用されます。
現在の規制のないPWM
現在の規制が不要な場合は、ISENピンをPCBグランドプレーンに直接接続する必要があります。VREF電圧はまだ0.3V〜5 Vでなければならず、電圧が大きくなるとノイズマージンが大きくなります。このモードは、数百ミリ秒（PCB特性と周囲温度に応じて）で最大3.6 Aまでの最高のピーク電流を提供します。電流が3.6 Aを超えると、デバイスは過電流保護（OCP）または過剰摂取シャットダウン（TSD）に達する可能性があります。それが発生した場合、デバイスは約3ミリ秒（TRETRY）の間無効にして保護し、通常の動作を再開します。
DRV8870DDARの技術パラメーター
•パーツステータス：アクティブ
•メーカー：テキサスインスツルメンツ
•パッケージ /ケース：SO-POWERPAD-8
•パッケージ：テープとリール
•出力数：2つの出力
•動作周波数：100 kHz
•供給電流：3 Ma
•供給電圧の動作：6.5 V〜45 V
•動作温度：-40°C〜125°C
•ピンカウント：8
•取り付けスタイル：SMD/SMT
•出力構成：H-ブリッジ
•製品カテゴリ：モーター /モーション /イグニッションコントローラーとドライバー
DRV8870DDARの消費電力特性は何ですか？
DRV8870DDARには、次の消費電力特性があります。
温度特性：ドライバーの温度特性も、その消費電力に影響を与えます。高温環境では、デバイスの内部抵抗が増加し、その結果、追加の消費電力が発生します。したがって、DRV8870DARは通常、データシートのさまざまな温度条件下で消費電力パラメーターを提供し、ユーザーが実際のアプリケーションでのパフォーマンスをより正確に理解できるようにします。
動的消費電力：動的消費電力は、モーターの出力電流、駆動電圧、負荷特性に依存します。ワークロードが重いまたは頻繁に開始され、停止し、速度の変更が必要な場合、動的消費電力は増加します。ただし、DRV8870DDARは通常、高効率ドライバーとして設計されているため、動的な消費電力は一般に低レベルで制御されます。
静的消費量：DRV8870DDARの静的消費電力は非常に低く、通常は数ミリワットから数十ミリワットの範囲です。これは、モーターが走っていない場合や光負荷の下でも、ドライブ自体がエネルギーをほとんど消費しないことを意味します。
効率：DRV8870DDARは高効率設計を備えており、通常85％から95％の間で作業することができます。高効率とは、ドライブが入力電気エネルギーを機械的な出力に変換する能力が高いことを意味し、それによりエネルギー廃棄物と熱の生成が減少します。
DRV8870DDAR回路図
DRV8870DDARの電源推奨事項
十分なローカルバルク静電容量を確保することは、モータードライブシステムの設計における極めて重要な考慮事項としての立場です。通常、より大きなバルクの容量は利点をもたらしますが、トレードオフにはエスカレートされた費用と身体的寸法の拡大が含まれます。
必要なローカル容量の量は、次のようなさまざまな要因に依存します。
•モーターブレーキ手法
•許容可能な電圧リップル
•モーターシステムで必要な最高の電流
•使用するモーターの種類（ブラシ付きDC、ブラシレスDC、ステッパー）
•電源の能力と電流を調達する能力
•電源とモーターシステムの間の寄生インダクタンスの量
電源とモータードライブシステムの間のインダクタンスは、レート電流が電源からどのように変化するかを制限します。ローカルバルク容量が小さすぎる場合、システムは電圧の変化でモーターからの過度の電流要求またはダンプに応答します。適切なバルク容量を使用すると、運動電圧は安定したままで、高電流を迅速に供給できます。データシートは一般に推奨される値を提供しますが、適切なサイズのバルクコンデンサを決定するにはシステムレベルのテストが必要です。
バルクコンデンサの電圧定格は、動作電圧よりも高く、モーターが供給にエネルギーを透過する場合のマージンを提供する必要があります。
DRV8870DDARの機能的特徴
DRV8870DARには次の機能があります。
広い入力電圧範囲：DRV8870DDARの入力電圧範囲は3.8Vから36Vで、さまざまな電源アプリケーションシナリオに適しています。
PWMコントロール：DRV8870DARは、PWMの周波数とデューティサイクルを調整することにより、モーターの正確な速度とステアリング制御を実現できるパルス幅変調（PWM）制御をサポートします。
低消費電力：DRV8870DARは、無負荷または低負荷条件下で低消費電力の特性を持っています。電流のサイズを制御することにより、省エネ操作を達成し、システムエネルギー消費を削減できます。
高い統合：DRV8870DDARには高度に統合された設計があり、外部コンポーネントの数とサイズが削減されます。また、外部回路で必要な電源レギュレーション関数を提供できる組み込み電源電圧レギュレーターも含まれています。
ダブルH-ブリッジ構造：DRV8870DDARは、前後の回転、加速、減速、その他の動きを制御できる二重Hブリッジドライブ構造を採用します。モーターの双方向制御を実現し、モーターが前進し、後方に移動し、ブレーキをかけることができます。
複数のインターフェイスオプション：DRV8870DDARは、SPI、I2C、UARTなどの複数のインターフェイスオプションを提供します。これにより、さまざまなコントローラーやマイクロプロセッサと通信して、より柔軟で便利なシステム統合が可能になります。
高電流駆動能力：DRV8870DDARは、最大3.6Aまでの電流出力を提供できます。これは、高電流を必要とするモーターまたは負荷を駆動するために使用できます。これにより、さまざまな産業用アプリケーションや、強力な原動力を必要とするロボットなどのシナリオに適しています。
組み込み保護機能：DRV8870DARには、過電流保護、過剰な保護、短絡保護、低電圧保護など、さまざまな組み込み保護機能があります。これらの保護機能は、機器やモーターの損傷を効果的に回避し、システムの信頼性と安全性を向上させることができます。
DRV8870DDARはどのようなインターフェイスオプションを提供しますか？
DRV8870DARは、さまざまなインターフェイスオプションを提供します。その主なインターフェイスには以下が含まれます。
方向制御入力
DRV8870DDARは、モーターの動きの方向を制御するためのインターフェイスを提供します。これは、ロジックの高レベルまたはロジックの低レベルを入力することにより、モーターの順方向または逆回転を示します。通常、方向制御入力は、マイクロコントローラーまたは他の制御デバイスのデジタル出力ピンに接続されます。
障害診断出力
DRV8870DDARは、ドライバーの動作状況を示したり、障害を検出したりするための障害診断出力も提供します。たとえば、障害の診断出力を使用して、過電流、過剰浸透、または下位などの断層状態を示すことができます。これらの信号は通常、マイクロコントローラーまたは他の監視デバイスのデジタル入力ピンに接続されます。
PWM入力
DRV8870DARは、モーターの速度と方向を制御するためのPWM（パルス幅変調）入力をサポートします。PWM入力信号のデューティサイクルを調整することにより、出力モーターの速度を制御できます。PWM入力は通常、マイクロコントローラーまたは他のデジタル出力デバイスのPWM出力ピンに接続されます。
入力を有効にします
イネーブル入力は、モータードライバーを有効または無効にするために使用されます。有効な入力がロジックの高いレベルにある場合、ドライバーは有効な状態にあり、モーターを駆動できます。Enable Inputがロジック低レベルにある場合、ドライバーは障害状態にあり、モーターの動作が停止します。イネーブル入力は、通常、マイクロコントローラーまたは他の制御デバイスのデジタル出力ピンに接続されます。
よくある質問[FAQ]
1. H-ブリッジモータードライバーとは何ですか？
Hブリッジドライバーは、双方向モーター駆動を可能にするための長い間確立された手段です。1つを使用することにより、モーターの回転を駆動でき、回転方向を変えるためにモーターへの供給の極性を交換できます。また、これが必要なときにブレーキを処理することもできます。
2. DRV8870DDARの交換と同等物は何ですか？
DRV8870DDARをDRV8870DDA、DRV8871DDA、DRV8871DDA、またはDRV8872DDAに置き換えることができます。
3. DRV8870DDARの統合充電ポンプの目的は何ですか？
DRV8870DDARの統合された充電ポンプにより、単一の電源から動作することができ、システム全体の設計が簡素化されます。
4. DRV8870DDARはどのような保護機能を提供していますか？
DRV8870DDARは、過電流保護（OCP）、過剰摂取保護（OTP）、アンダーボルタージロックアウト（UVLO）、障害報告など、いくつかの保護機能を提供します。