حلول قيادة المحركات المبتكرة تمكن التصنيع الذكي

  29 أغسطس 2025 أخبار — يجذب شريحة محرك المحرك ثنائي القناة من الجيل الجديد DRV8412DDWR اهتمامًا واسع النطاق في قطاع القيادة الصناعية نظرًا لتكاملها وأدائها الاستثنائيين. تستخدم هذه الشريحة تقنية تغليف طاقة متقدمة، وتدعم نطاق جهد إدخال واسع من 8 فولت إلى 40 فولت، مع كل قناة قادرة على توفير تيار قيادة مستمر يبلغ 6 أمبير وتيار ذروة يصل إلى 12 أمبير. يمكن لبنيتها المبتكرة ذات الجسر المزدوج الكامل أن تقود في وقت واحد محركي تيار مستمر أو محرك متدرج واحد، مما يوفر حلاً كاملاً للقيادة للأتمتة الصناعية والروبوتات وأنظمة الإضاءة الذكية.

تدمج DRV8412DDWR وظائف مبتكرة متعددة:

• تدعم بنية محرك البوابة الذكية الخاصة بها التحكم في معدل الدوران القابل للتعديل من 0.1 فولت / نانوثانية إلى 1.5 فولت / نانوثانية، مما يقلل بشكل فعال من التداخل الكهرومغناطيسي بمقدار 20 ديسيبل.
• يوفر مضخم استشعار التيار المدمج مراقبة التيار في الوقت الفعلي بدقة تبلغ ±2٪ ويدعم ترددات PWM تصل إلى 500 كيلو هرتز.
• تمنع تقنية التحكم في الوقت الميت التكيفي (قابلة للتعديل من 50 نانوثانية إلى 200 نانوثانية) بشكل فعال أعطال الإطلاق.
• تتضمن الحماية متعددة المستويات حماية التيار الزائد دورة بدورة (وقت الاستجابة <100 نانوثانية)، وحماية الإغلاق الحراري (عتبة +165 درجة مئوية)، وحماية قفل الجهد المنخفض (عتبة التشغيل 6.8 فولت، عتبة الإيقاف 6.3 فولت).

^{تعتمد هذه الشريحة حزمة HTSSOP PowerPAD™ المحسنة حراريًا ذات 36 سنًا (9.7 مم × 6.4 مم × 1.2 مم)، مع نطاق درجة حرارة وصلة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية. تتميز بنيتها ذات الجسر المزدوج الكامل بمقاومة في الحالة النشطة منخفضة تصل إلى 25 مللي أوم (القيمة النموذجية)، مع استهلاك طاقة هادئة أقل من 5 ميكرو أمبير. تظهر المعلمات التفصيلية في الجدول التالي:}

^{تدعم الشريحة أوضاع قيادة متعددة بما في ذلك الخطوة الكاملة ونصف الخطوة والخطوة الدقيقة، مع خوارزمية التحكم الدقيق في التيار التي تمكن من دقة 256 خطوة دقيقة. يمكن تعديل تكوين وضع التحلل الفريد عبر مقاوم خارجي، ودعم أوضاع التحلل البطيء والتحلل السريع والتحلل المختلط. في معدات الأتمتة الصناعية، هذه الميزة مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تحديد المواقع بدقة، مثل أدوات آلة CNC والطابعات ثلاثية الأبعاد وأنظمة الفحص الآلي.}

^{1. ملاحظات تطبيق محرك السائر}

^{يوضح هذا المخطط تكوين قيادة محرك متدرج ثنائي القطب نموذجي. يتم توصيل دبوس VM بمصدر طاقة 24 فولت وفصله بمكثف إلكتروليتي 100 ميكرو فاراد ومكثف سيراميك 0.1 ميكرو فاراد، حيث يمنع المكثف الإلكتروليتي الضوضاء منخفضة التردد ويقوم المكثف السيراميكي بتصفية التداخل عالي التردد. تشكل OUT1A / OUT1B و OUT2A / OUT2B دائرتين كاملتين للجسر، وتقودان ملفات الطور A والطور B للمحرك المتدرج على التوالي.}

^{2. أوصاف الميزات الرئيسية:}

^{يدعم ما يصل إلى 256 خطوة دقيقة من الدقة، مما يحسن بشكل كبير سلاسة حركة المحرك المتدرج.}

^{يوفر ثلاثة أوضاع تحلل (التحلل البطيء، والتحلل السريع، والتحلل المختلط)، قابلة للتكوين عبر مقاومات خارجية.}

^{تحكم مدمج في الوقت الميت التكيفي (قابل للتعديل 50-200 نانوثانية) لمنع الإطلاق بشكل فعال.}

^{مضخم استشعار التيار المتكامل لمراقبة تيار طور المحرك في الوقت الفعلي بدقة ±2٪.}

^{3. إرشادات التصميم:}

^{يجب أن تستخدم مكثفات التمهيد 0.1 ميكرو فاراد / 50 فولت X7R عازل، مثبت بين دبابيس BOOT1 / BOOT2 و PHASE1 / PHASE2.}

^{يجب أن تعتمد الأرضية الكهربائية (PGND) طوبولوجيا توصيل نجمي ويجب فصلها فعليًا عن أرضية الإشارة.}

^{أضف دوائر RC snubber (10 أوم + 0.1 ميكرو فاراد) إلى كل خرج طور المحرك لقمع ارتفاعات الجهد.}

^{يتم تعيين دقة الخطوة الدقيقة عبر مقاومات التكوين المتصلة بالدبوس nSLEEP، مع الإشارة إلى قيم محددة من جدول تكوين ورقة البيانات.}

^{4. ميزات الحماية:
توفر الشريحة آليات حماية شاملة، بما في ذلك حماية التيار الزائد (وقت الاستجابة <100 نانوثانية)، وحماية درجة الحرارة الزائدة (عتبة +165 درجة مئوية)، وحماية قفل الجهد المنخفض. عند اكتشاف شذوذ، يخرج الدبوس nFAULT إشارة منخفضة المستوى، مما يتيح المراقبة في الوقت الفعلي لحالة القيادة بواسطة النظام.}

^{يمكن تكوين الشريحة في وضع قيادة التيار المستمر عالي الكفاءة، ودعم نسبة تعتيم PWM تبلغ 1000: 1 بترددات تعتيم تصل إلى 500 كيلو هرتز. تضمن آلية تنظيم التيار المتقدمة دقة تيار ثابت تبلغ ±1.5٪ عبر نطاق جهد واسع، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات ذات متطلبات جودة الإضاءة الصارمة مثل الإضاءة الصناعية والمعدات الطبية وإضاءة المسرح. تصل كفاءة التحويل إلى أكثر من 95٪، مع استهلاك طاقة الاستعداد أقل من 50 ميكرو أمبير.}

^{1. ملاحظات تطبيق قيادة الإضاءة
يوضح هذا المخطط حلاً لقيادة إضاءة LED عالي الأداء باستخدام بنية تعاونية بين وحدة تحكم رقمية وشريحة برنامج تشغيل. يولد المتحكم الدقيق TMS320F2802X إشارات تعتيم PWM وينفذ التحكم الرقمي في الحلقة المغلقة، بينما توفر شريحة DRV8412 تحويل طاقة فعال.}

^{2.ميزات التحكم الأساسية:}

^{يدعم التعتيم التناظري و PWM ثنائي الوضع مع نطاق تعتيم من 0.1٪ إلى 100٪}

^{يستخدم بنية التحكم في وقت الإيقاف الثابت (COT) مع تردد تبديل قابل للبرمجة من 100 كيلو هرتز إلى 2.2 ميجاهرتز}

^{يدمج ADC عالي الدقة 16 بت لأخذ عينات في الوقت الفعلي لإشارات الجهد والتيار الناتج}

^{يتميز بوظيفة بدء التشغيل اللين مع وقت بدء تشغيل قابل للتكوين من 1 مللي ثانية إلى 10 مللي ثانية}

^{3. معلمات الأداء الرئيسية لقيادة الإضاءة}

^{ملحوظة:}

• ^{تعتمد جميع المعلمات على ظروف التشغيل النموذجية عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يذكر خلاف ذلك}
• ^{نسبة تعتيم PWM: 1000: 1 (دقيقة)}
• ^{نطاق درجة حرارة التشغيل: -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية}
• ^{ميزات الحماية: التيار الزائد، والجهد الزائد، ودرجة الحرارة الزائدة، وحماية الدائرة المفتوحة والدائرة القصيرة}

^{4.​ميزات الحماية:}

^{حماية التيار الزائد: تحديد التيار دورة بدورة مع وقت الاستجابة <500 نانوثانية}

^{حماية الجهد الزائد: حماية قفل الجهد الزائد الناتج مع عتبة قابلة للتعديل (40-60 فولت)}

^{حماية درجة الحرارة الزائدة: عتبة الإغلاق الحراري +150 درجة مئوية مع وظيفة الاسترداد التلقائي}

^{حماية الدائرة المفتوحة / القصيرة: الكشف التلقائي والدخول في الوضع الآمن}

^{5. إرشادات التصميم:}

^{يجب أن تستخدم مقاومات استشعار التيار مقاومات أخذ عينات دقيقة 5 مللي أوم / 1 واط ويجب وضعها بالقرب من دبابيس CS الخاصة بالشريحة.}

^{تتطلب مرحلة الإخراج مكثفًا صلبًا 100 ميكرو فاراد بالتوازي مع مكثف سيراميك 10 ميكرو فاراد لضمان تموج الإخراج <50 مللي فولت.}

^{للإدارة الحرارية، استخدم سمك نحاس 2 أونصة PCB وأضف مصفوفة حرارية 4 × 4 تحت الشريحة.}

^{بالنسبة للتطبيقات عالية الطاقة، يوصى بإضافة مستشعرات درجة حرارة خارجية لإدارة حرارية أكثر دقة.}

^{يتطلب إدخال الطاقة مكثفًا إلكتروليتيًا 100 ميكرو فاراد بالتوازي مع مكثف سيراميك 10 ميكرو فاراد، بينما يجب أن يستخدم مكثف التمهيد عازل 0.1 ميكرو فاراد / 50 فولت X7R. يجب أن يكون مقاوم استشعار التيار مكونًا دقيقًا 1 أوم / 1 واط، مع الحفاظ على مسارات الأرضية الكهربائية بعرض 2 مم على الأقل. يجب أن تستخدم جميع مسارات التيار العالي مسارات نحاسية لا تقل عن 2 مم، وتقليل الطول لتقليل الحث الطفيلي. يجب وضع مكثفات التمهيد على بعد 5 مم من دبابيس الشريحة. تتطلب PowerPAD السفلية للشريحة مصفوفة حرارية 9 × 9 (قطر 0.3 مم، درجة 1.2 مم) لتوصيل PCB الحراري.}

^{1. وصف تصميم المخطط: تصميم إدارة الطاقة
تعتمد هذه الدائرة تصميم لوحة متعددة الطبقات، مع تكوين إدخال الطاقة VDD بمكثفات فك اقتران سيراميك 0.1 ميكرو فاراد (C13، C14، إلخ). يجب أن تستخدم جميع مكثفات فك الاقتران عازل X7R مع عدم تجاوز تحمل السعة ±10٪. تستخدم شبكة الطاقة طوبولوجيا نجمية، مع عزل إمدادات الطاقة الرقمية والتناظرية عبر خرزات الفريت (المواصفات الموصى بها: 600 أوم @ 100 ميجاهرتز). يجب ألا تتجاوز مسافة التخطيط لمكثفات فك الاقتران بالنسبة إلى كل دبوس طاقة 3 مم لتقليل تأثيرات ESL.}

^{2. تصميم سلامة الإشارة
تتطلب خطوط الإشارة عالية السرعة التحكم في المعاوقة المميزة 50 أوم مع تعيين عرض / تباعد مسار الزوج التفاضلي إلى 4 ميل / 5 ميل. يجب أن تحافظ جميع خطوط الإشارة الهامة على مطابقة الطول في حدود تفاوت 5 ميل، ويجب حماية إشارات الساعة بمسارات أرضية. يوصى بإضافة مقاومات إنهاء متسلسلة 33 أوم في نقاط نهاية خط الإشارة لقمع الانعكاسات بشكل فعال. يجب فصل مناطق الإشارة التناظرية والرقمية عن طريق خنادق العزل لمنع اقتران الضوضاء.}

^{3. نقاط الاختبار:}

^{يجب توفير نقاط اختبار قياسية 1 مم، مع تباعد نقطة اختبار الإشارة الرئيسية ≥2 مم.}

^{يجب أن تستخدم نقاط اختبار الطاقة هياكل سلسلة ديزي (مقترنة بنقاط اختبار أرضية).}

^{يجب أن تتضمن نقاط اختبار الإشارة عالية السرعة حماية ESD.}

^{4. تخطيط PCB:}

^{يجب ترتيب المكونات وفقًا لاتجاه تدفق الإشارة مع وضع الأجهزة عالية السرعة بالقرب من الموصلات، وفرز مكثفات فك الاقتران حسب قيمة السعة من الأصغر إلى الأكبر (أصغر قيمة أقرب إلى دبابيس الطاقة)، ويجب وضع مذبذبات الكريستال بعيدًا عن مصادر الحرارة مع حلقات الحماية والحد الأدنى لمسافة المكونات البالغة 0.3 مم.}

^{5. اختيار المكون:}

^{يجب أن تستخدم مكثفات فك الاقتران حزمة 0402 عازل X7R (جهد مقنن 16 فولت)، ويجب أن تستخدم المقاومات حزمة 01005 (تحمل ±1٪، وانجراف درجة الحرارة ±100 جزء في المليون / درجة مئوية)، ويجب أن يكون لخرزات الفريت مقاومة DC ≤0.5 أوم مع تصنيف التيار ≥500 مللي أمبير، ويجب أن تكون الموصلات من النوع المثبت على السطح مع سمك الطلاء الذهبي ≥0.8 ميكرومتر.}

^{6. مواصفات الإنتاج:}

^{الامتثال لمعايير IPC-A-610 Class 2 التي تتطلب أن تتجاوز الوسادات أطراف المكونات بمقدار 0.2 مم، واستخدام HASL الخالي من الرصاص (سمك القصدير 1-3 ميكرومتر)، والتقسيم باستخدام عملية V-CUT (حافة الأدوات المحجوزة 5 مم)، ووضع علامات حريرية واضحة لمعلومات المكونات واتجاه القطبية.}

^{يقلل المستوى العالي من تكامل الشريحة بشكل كبير من عدد المكونات الخارجية، مما يقلل حجم الحل بنسبة تصل إلى 50٪. مع التقدم المستمر للصناعة 4.0 والتصنيع الذكي، من المتوقع أن تحافظ الطلب في السوق على مثل هذه المحركات عالية الأداء على معدل نمو سنوي يبلغ 20٪، مما يحمل قيمة تطبيق كبيرة في الروبوتات الاستهلاكية والأجهزة الطبية المحمولة. في ظل درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية، يجب أن يضمن التشغيل بالحمل الكامل ألا تتجاوز درجة حرارة وصلة الشريحة 125 درجة مئوية، ويوصى بتثبيت مشتت حرارة على الجزء العلوي من الشريحة لضمان الموثوقية على المدى الطويل.}

اتصل بأخصائي التجارة لدينا:

--------------

البريد الإلكتروني: xcdzic@163.com

WhatsApp: +86-134-3443-7778
قم بزيارة صفحة منتج ECER للحصول على التفاصيل: [موقع الانترنت]