Innovative Motorantriebslösungen ermöglichen intelligente Fertigung

Am 29. August.2025 News Die neue Generation des Dual-Channel-Motor-Driver-Chip DRV8412DDWR erhält aufgrund seiner außergewöhnlichen Integration und Leistung große Aufmerksamkeit in der IndustrieDieser Chip nutzt eine fortschrittliche Power-Packaging-Technologie, die einen breiten Spannungsbereich von 8V bis 40V unterstützt.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 100 W,Die innovative Dual-Full-Bridge-Architektur kann gleichzeitig zwei Gleichstrommotoren oder einen Schrittmotor antreiben und bietet eine komplette Antriebslösung für industrielle Automatisierung, Robotik,und intelligente Beleuchtungssysteme.

Der DRV8412DDWR integriert mehrere innovative Funktionen:

• Die intelligente Gate-Antriebsarchitektur unterstützt eine verstellbare Schleudrate von 0,1 V/ns bis 1,5 V/ns, wodurch die elektromagnetische Interferenz um 20 dB reduziert wird.
• Der eingebaute Stromsensorverstärker bietet eine Echtzeit-Stromüberwachung mit einer Genauigkeit von ± 2% und unterstützt PWM-Frequenzen bis 500 kHz.
• Die adaptive Stillzeitsteuerungstechnologie (von 50ns bis 200ns einstellbar) verhindert effektiv Durchschussfehler.
• Der mehrstufige Schutz umfasst den Zyklus-für-Zyklus-Überstromschutz (Reaktionszeit < 100 ns), den thermischen Abschaltschutz (Schwelle von + 165 °C) und den Unterspannungssperrschutz (Schwelle für das Einschalten 6.8V, Schaltschwelle 6,3 V).

^{Dieser Chip verwendet ein thermisch verbessertes HTSSOP PowerPADTM-Paket mit 36 Pins (9,7 mm × 6,4 mm × 1,2 mm) mit einem Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +150 °C.Die Dual-Full-Bridge-Architektur verfügt über einen Betriebswiderstand von nur 25mΩ (typischer Wert), bei einem Stillstandsstromverbrauch von weniger als 5 μA. Die detaillierten Parameter sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:}

^{Der Chip unterstützt mehrere Antriebsmodi, einschließlich Vollschritt, Halbschritt und Mikroschritt, mit seinem präzisen Stromsteuerungsalgorithmus, der eine Auflösung von 256 Mikroschritten ermöglicht.Die einzigartige Verfallmodus-Konfiguration ist über einen externen Widerstand einstellbar, unterstützt langsamen Zerfall, schnellen Zerfall und gemischten Zerfall Modi.mit einer Breite von mehr als 20 mm,, 3D-Drucker und automatisierte Kontrollsysteme.}

^{1.Anwendungsbemerkungen für den Stepper-Motorantrieb}

^{Dieses Schema zeigt eine typische bipolare Schrittmotor-Antriebskonfiguration.1 μF Keramikkondensator, wobei der elektrolytische Kondensator Niederfrequenzlärm unterdrückt und der keramische Kondensator Hochfrequenzstörungen filtert.Antrieb der A-Phasen- bzw. B-Phasenwicklungen des Schrittmotors.}

^{2.Schlüsselmerkmale Beschreibung:}

^{Unterstützt eine Auflösung von bis zu 256 Mikroschritten und verbessert die Schrittmotorbewegung deutlich.}

^{Bietet drei Zerfallsmodi (langsamer Zerfall, schneller Zerfall und gemischter Zerfall), konfigurierbar über externe Widerstände.}

^{Eingebettete adaptive Taktkontrolle (verstellbar 50-200ns) zur wirksamen Verhinderung von Durchschuss.}

^{Integrierte Stromempfindung Verstärker für die Echtzeit-Motorphasen-Stromüberwachung mit einer Genauigkeit von ± 2%.}

^{3.Designrichtlinien:}

^{Bootstrap-Kondensatoren sollten einen 0,1μF/50V X7R-Dielelektrikum verwenden, der zwischen den Pins BOOT1/BOOT2 und PHASE1/PHASE2 installiert ist.}

^{Das Power Ground (PGND) sollte eine Sternverbindungstopologie übernehmen und physisch vom Signal Ground getrennt sein.}

^{Hinzufügen von RC-Snubber-Schaltkreisen (10Ω + 0,1μF) zu jedem Motorphasen-Ausgang, um Spannungsspitzen zu unterdrücken.}

^{Die Auflösung des Mikrostepens wird über Konfigurationswiderstände, die an den nSLEEP-Pin angeschlossen sind, mit spezifischen Werten aus der Datenblattkonfigurationstabelle festgelegt.}

^{4.Schutzmerkmale:
Der Chip bietet umfassende Schutzmechanismen, einschließlich Überstromschutz (Reaktionszeit < 100 ns), Übertemperaturschutz (Schwelle + 165 °C) und Unterspannungssperrschutz.Wenn eine Anomalie festgestellt wird, gibt der nFAULT-Pin ein Signal auf niedrigem Niveau aus, das die Echtzeitüberwachung des Antriebszustands durch das System ermöglicht.}

^{Der Chip kann in einem hocheffizienten Antriebsmodus mit konstantem Strom konfiguriert werden und unterstützt ein Dimming-Verhältnis von 1000:1 PWM mit Dimming-Frequenzen von bis zu 500 kHz.Der fortschrittliche Stromregelungsmechanismus gewährleistet ±10,5% konstante Stromgenauigkeit über einen breiten Spannungsbereich, was es besonders für Anwendungen mit strengen Anforderungen an die Lichtqualität wie Industriebeleuchtung, medizinische Ausrüstung,und BühnenbeleuchtungDie Umwandlungseffizienz beträgt mehr als 95% und der Standby-Stromverbrauch liegt unter 50 μA.}

^{1.Anwendungsbemerkungen für Lichtantriebe
Dieses Schema zeigt eine leistungsstarke LED-Beleuchtungsantriebslösung, die eine kollaborative Architektur zwischen einer digitalen Steuerung und einem Treiberchip verwendet.Der Mikrocontroller TMS320F2802X erzeugt PWM-Dimmsignale und implementiert eine digitale Schlusskontrolle, während der DRV8412-Chip eine effiziente Energieumwandlung ermöglicht.}

^{2.Kernsteuerung:}

^{Unterstützt Dual-Mode-Analog- und PWM-Dimmung mit einem Dimming-Bereich von 0,1% bis 100%}

^{Nutzt eine konstante Ausfallzeit (COT) -Steuerung mit programmierbarer Schaltfrequenz von 100 kHz bis 2,2 MHz}

^{Integriert einen 16-Bit-ADC mit hoher Auflösung für die Echtzeitprobenahme von Ausgangsspannungs- und Stromsignalen}

^{Features Soft-Start-Funktionalität mit konfigurierbarer Startzeit von 1ms bis 10ms}

^{3.Schlüsselleistungsparameter für Beleuchtungsantrieb}

^Anmerkung:

• ^{Alle Parameter basieren auf typischen Betriebsbedingungen bei Umgebungstemperatur von 25 °C, sofern nicht anders angegeben.}
• ^{PWM-Dimmverhältnis: 1000:1 (min)}
• ^{Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis +125 °C}
• ^{Schutzmerkmale: Überstrom-, Überspannungs- und Übertemperaturschutz, Schutz vor offenem und Kurzschlussschutz}

^{4- Ich weiß.Schutzmerkmale:}

^{Überstromschutz: Zyklus-für-Zyklus-Strombegrenzung mit einer Reaktionszeit von < 500 ns}

^{Überspannungsschutz: Ausgangsüberspannungsschließschutz mit einstellbarem Schwellenwert (40-60V)}

^{Übertemperaturschutz: thermischer Abschaltschwellenwert +150°C mit automatischer Wiederherstellung}

^{Offener/Kurzschlussschutz: Automatische Erkennung und Eintritt in den Sicherheitsmodus}

^{5.Designrichtlinien:}

^{Die Stromempfindungswiderstände sollten 5mΩ/1W Präzisionsprobenwiderstände verwenden und so nahe wie möglich an den CS-Pins des Chips platziert werden.}

^{Die Ausgangsstufe erfordert einen 100μF festen Kondensator parallel zu einem 10μF keramischen Kondensator, um eine Ausgangswelle von < 50mV zu gewährleisten.}

^{Für die thermische Steuerung verwenden Sie 2 Unzen Kupferdicke PCB und fügen Sie eine 4×4 thermische über die Anordnung unter dem Chip.}

^{Für Hochleistungsanwendungen wird empfohlen, externe Temperatursensoren für eine genauere thermische Steuerung hinzuzufügen.}

^{Die Leistungseingabe erfordert einen elektrolytischen Kondensator von 100μF parallel zu einem keramischen Kondensator von 10μF, während der Bootstrap-Kondensator einen 0,1μF/50V X7R-Dielelektrikum verwenden sollte.Der Stromempfänger-Widerstand muss eine Präzisionskomponente von 1Ω/1W sein.Alle Hochstrombahnen sollten Kupferspuren von mindestens 2 mm Breite verwenden, wobei die Länge minimiert wird, um die parasitäre Induktivität zu reduzieren.Bootstrap-Kondensatoren müssen innerhalb von 5 mm von den Chip-Pins platziert werdenDer PowerPAD am unteren Ende des Chips benötigt eine 9×9 Thermal-Via-Array (0,3 mm Durchmesser, 1,2 mm Abstand) für die thermische Verbindung mit PCB.}

^{1.Schematische Konstruktion Beschreibung: Strommanagementkonstruktion
Dieser Schaltkreis hat ein mehrschichtiges Plattendesign, wobei der VDD-Leistungseingang mit Keramik-Entkopplungskondensatoren (C13, C14, usw.) von 0,1 μF konfiguriert ist.Alle Entkopplungskondensatoren müssen einen X7R-Dielektrick mit einer Kapazitätstoleranz von höchstens ± 10% verwenden.Das Stromnetz verwendet eine Sterntopologie mit digitalen und analogen Stromversorgungen, die über Ferritperlen isoliert sind (empfohlene Spezifikation: 600Ω@100MHz).Der Layout-Abstand für die Entkopplungskondensatoren in Bezug auf jeden Powerpin darf 3 mm nicht überschreiten, um ESL-Effekte zu minimieren..}

^{2.Signal Integrity Design
Hochgeschwindigkeitssignalleitungen erfordern eine 50Ω charakteristische Impedanzsteuerung mit einer Differenzpaarspurbreite / -abstand von 4 mil / 5 mil.Alle kritischen Signalleitungen müssen die Länge innerhalb einer Toleranz von 5 mil halten.Es wird empfohlen, an den Signalleitungsendpunkten 33Ω-Endwiderstände hinzuzufügen, um die Reflexionen wirksam zu unterdrücken.Die Analog- und die Digitalsignalbereiche müssen durch Isolationsgräben getrennt werden, um eine Lärmkopplung zu verhindern..}

^{3.Prüfpunkte:}

^{Es sind Standardprüfpunkte von 1 mm mit einem Abstand von ≥ 2 mm zwischen den Prüfpunkten des Schlüsselsignals vorzulegen.}

^{Die Leistungsprüfstellen verwenden eine Margherita-Kette (gepaart mit Bodenprüfstellen).}

^{Hochgeschwindigkeitssignalprüfpunkte müssen einen ESD-Schutz enthalten.}

^{4.PCB-Layout:}

^{Die Komponenten sind entsprechend der Signalflussrichtung mit Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen in der Nähe der Steckverbinder zu ordnen.Entkopplungskondensatoren, sortiert nach Kapazitätswert vom kleinsten bis zum größten (kleinster Wert am nächsten an den Leistungspins), und kristallene Oszillatoren, die abseits von Wärmequellen mit Schutzringen und einem Abstand von mindestens 0,3 mm zwischen den Bestandteilen positioniert sind.}

^{5.Komponentenwahl:}

^{Die Entkopplungskondensatoren verwenden die 0402-Packung X7R-Dielektrick (16V Nennspannung), die Widerstände verwenden die 01005-Packung (Toleranz von ± 1%, Temperaturverschiebung von ± 100ppm/°C).Ferritperlen müssen einen Gleichstromwiderstand von ≤ 0 aufweisen.5Ω mit Nennstrom ≥ 500mA und Verbindungen müssen Oberflächenanschluss mit einer Goldbeschichtungsdicke ≥ 0,8 μm sein.}

^{6.Produktionsspezifikationen:}

^{Einhaltung der IPC-A-610-Klasse-2-Normen, wonach die Pads die Leitung der Bauteile um 0,2 mm überschreiten müssen, Verwendung von bleifreiem HASL (Zinndicke 1-3μm), Verkleidung mit V-CUT-Verfahren (5 mm Werkzeugkanten reserviert),und eine klare Seidenschirmkennzeichnung der Komponenteninformationen und der Polaritätsorientierung.}

^{Die hohe Integration des Chips reduziert die Anzahl der externen Komponenten erheblich und schrumpft die Lösung um bis zu 50%.0 und intelligente FertigungDie Marktnachfrage nach solchen Hochleistungsmotorfahrern dürfte eine jährliche Wachstumsrate von 20% beibehalten.mit einem erheblichen Anwendungswert in der Robotik für Verbraucher und in tragbaren MedizinproduktenBei einer Umgebungstemperatur von 40 °C muss bei Volllastbetrieb die Temperatur der Chipverbindung 125 °C nicht überschreiten.und es wird empfohlen, eine Heatsink auf dem Chip-Top zu installieren, um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.}

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