【新品】Chipown推出電機驅動系列芯片!全覆蓋市面掃地機器人
掃地機器人主要結構及Chipown推薦電機驅動芯片如下所示,覆蓋所有電機。
下表是驅動芯片的主要規(guī)格介紹:
PN7708B -- 驅動能力強!溫升及
溫度特性優(yōu)!抗干擾能力強!
針對掃地機器人的雙向輪電機驅動,我們強烈推薦明星物料PN7708B,其具有驅動能力大、溫升小、抗干擾能力強和三溫特性一致性好等亮點,完美替代市面常見的x4950及xxx8870等芯片。
主要特性
? 電源電壓:6V ~ 38V
? 驅動電流:2.5A(連續(xù)),3.5A(峰值)
? 導通內阻Rdson:0.36Ω (HS+LS)
? 輸入PWM控制(IN/IN)
? 驅動電流限流 ILIMIT外部可設置
? 低功耗睡眠模式:Ivcc <10uA
? 全面集成保護功能:電源欠壓保護,過溫保護,輸出短路保護
? 采用SOP8-PP封裝,腳位與國內外主要競品兼容
亮點1:驅動能力大,溫升小
雙向輪電機驅動芯片痛點是扭矩和芯片溫升。前者直接影響掃地機的通過性,特別是在粗糙的地板上移動時需要較大的扭矩,這直接取決于芯片在未觸發(fā)過溫保護前提下的驅動電流能力。而溫升過大既會觸發(fā)過溫保護,也會影響電路周邊元器件可靠性。
PN7708B采用低特征導通電阻功率集成MOS技術,可提供更大輸出電流,并保證更低的溫升。下表是PN7708B與競品x4950在相同條件下的帶載溫升特性的實際測試對比:
可以看到,在芯片殼溫約120℃工況下,PN7708B持續(xù)帶載能力達到2.3A,比競品高20%。PN7708B溫升90.9度,比競品低5度。
亮點2:抗干擾性好
掃地機等由電池供電,一是由于電池本身電壓的下降,二是由于大功率電機的啟動或急剎急停,造成系統(tǒng)電壓較大波動。兩者疊加可能會導致芯片的VCC處于啟動電壓附近波動而頻繁啟動或關閉,也可能使得驅動芯片IN輸入信號電壓產生波動,導致輸入高低電平的誤判。
所以驅動芯片一般會給VCC及IN輸入信號加滯回值(Hysteresis)。當VCC或IN輸入電平有較大波動,其對應的滯回值較大能明顯降低系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài),提升了系統(tǒng)的抗干擾性。
下表是PN7708B與競品的VCC啟動電壓和IN電平的實際測試對比數據。VCC欠壓滯回值0.8V,比競品大。同時IN輸入信號電壓的滯回值約1V,比x4950明顯高。
亮點3:三溫特性一致性好
我們知道,芯片除了在常溫條件下的性能,在高溫和低溫條件下的參數一致性更能體現(xiàn)芯片實際性能和可靠性。PN7708B采用多域溫度補償技術,確保了全溫度范圍內的參數一致性。
我們以下面PN7708的3個參數(ILIMIT限流點、VCCON /VCCOFF、靜態(tài)電流)的全溫度范圍測試為例說明??梢悦嫦蚩吹?,在結溫-25°C~+125°C全溫度范圍內,各參數波動非常小,表現(xiàn)出非常好的一致性。
此外,除了常規(guī)的電源欠壓保護和過溫保護外,PN7708B特別針對電流有兩級保護,分別是限流保護和短路保護,如下實測波形說明。
CH1:OUT1,CH2:OUT2,
CH3:IN1,CH4:IOUT
CH1:OUT1,CH2:OUT2,
CH3:IN1,CH4:IOUT
VREF=3.5V,CS=100mΩ,實測ILMIT電流=3.3A,此時兩個下管打開,經限流時間=28us后,芯片再次嘗試工作。
當電流大于OCP閾值電流后,經過屏蔽時間1.6us觸發(fā)OCP保護,此時輸出均關斷,且經重啟時間=2.69ms后,芯片再次嘗試工作。
PN7736/35 -- 四通道獨立控制、
高耐壓寬范圍、保護功能全面
對于掃地機器人的單向側刷,我們推薦四通道低側驅動PN7735/36。一片可驅動4個邊刷電機,也可并聯(lián)使用驅動更大電流電機。不但能替代多個分離MOS加續(xù)流二極管,減少方案尺寸,而且大幅提升了產品可靠性。
PN7735/6—60V/1.5A四通道低側驅動
(7735:串入并出,7736:并入并出)
主要特性
? 電源電壓:7.5V ~ 60V
? 集成鉗位二極管
? 驅動電流:單通道1.5A(連續(xù)),四通道0.8A(連續(xù))
? 導通內阻Rdson:0.5Ω (低邊)
? PN7735:串口輸入,并行輸出;PN7736:并口輸入,并行輸出
? 輸出與輸入反相
? 集成保護功能:電源欠壓保護,過溫保護,輸出短路保護
優(yōu)勢
? 寬工作電壓范圍,單通道輸出電流大
? 內置續(xù)流二極管,防止感性電壓尖峰,減少外圍器件
? 串/并口輸入控制四個獨立通道
? 匹配延時低,可并聯(lián)增強續(xù)流能力
? 帶散熱焊盤的封裝,散熱性能好
? 先進全面的片上保護功能,降低外圍設計復雜度,提高系統(tǒng)可靠性
封裝圖
PN7735
PN7736
PN7709 -- 超低內阻Rdson、FAULT
反饋功能、保護功能全面
對于掃地機器人的主刷電機驅動,由于電流較大,我們推薦PN7709,上下管導通內阻低至0.12Ω,驅動能力可達5A。如下。
主要特性
? 電源電壓:6V ~ 38V
? 驅動電流:4A(連續(xù)),5A(峰值)
? 導通內阻Rdson:0.12Ω (HS+LS)
? 輸入PWM控制(IN/IN)
? 驅動電流限流 ILIMIT外部可設置
? 低功耗睡眠模式:Ivcc <10uA(IN1=IN2=0維持1ms以上)
? 全面集成保護功能:電源欠壓保護,過溫保護,輸出短路保護
優(yōu)勢
? 內置超低導通內阻的MOS以及帶Thermal PAD的封裝,散熱性能好
? 通過外部電流采樣電阻設置ILIMIT電流,可靈活適應不同應用需求
? 集成FAULT異常狀態(tài)反饋功能
? 先進全面的片上保護功能,降低外圍設計復雜度,提高系統(tǒng)可靠性
封裝圖
最后,對于上述雙向輪、邊刷、主刷電機均屬于直流有刷電機,
其驅動芯片應用注意事項如下:
1,根據限流點選擇CS電阻:
2,輸入電容影響瞬間帶載能力,推薦值100uF/50V以上,且需靠近VCC引腳擺放;
3,PCB布局是影響芯片散熱能力的主要因素,頂層和底層的鋪地平面需要有足夠寬的尺寸,通過散熱過孔將頂層和底層鋪地平面連接。且鋪地平面需連接到芯片的裸露散熱焊盤,建議將芯片底部的鋪地區(qū)域裸露開窗。
往期回顧
www.chipown.com
為您提供高效可靠的功率半導體芯片及解決方案