Soluciones innovadoras de propulsión de motores potencian la fabricación inteligente

El 29 de agosto.2025 Noticias El chip de conducción de motor de doble canal DRV8412DDWR de nueva generación está atrayendo una amplia atención en el sector de la propulsión industrial debido a su excepcional integración y rendimientoEste chip utiliza tecnología avanzada de envasado de potencia, soportando un amplio rango de voltaje de entrada de 8V a 40V,con una capacidad de transmisión de una corriente continua de 6 A y una corriente máxima de hasta 12 ASu innovadora arquitectura de doble puente completo puede impulsar simultáneamente dos motores de CC o un motor paso a paso, proporcionando una solución completa de accionamiento para la automatización industrial, la robótica, la tecnología de la información y la tecnología.y sistemas de iluminación inteligentes.

El DRV8412DDWR integra múltiples funciones innovadoras:

• Su arquitectura de accionamiento de puertas inteligentes admite un control de velocidad de ejecución ajustable de 0.1V/ns a 1.5V/ns, reduciendo efectivamente la interferencia electromagnética en 20dB.
• El amplificador de sentido de corriente incorporado proporciona un monitoreo de corriente en tiempo real con una precisión del ±2% y admite frecuencias PWM de hasta 500 kHz.
• La tecnología de control de tiempo muerto adaptativo (ajustable de 50ns a 200ns) previene eficazmente las fallas de disparo.
• La protección de varios niveles incluye la protección contra la sobrecorriente ciclo a ciclo (tiempo de respuesta < 100 ns), la protección contra el apagado térmico (umbral + 165 °C) y la protección contra el bloqueo por bajo voltaje (umbral de encendido 6.8 V, el umbral de apagado es de 6,3 V).

^{Este chip adopta un paquete HTSSOP PowerPADTM de 36 pines mejorado térmicamente (9,7 mm × 6,4 mm × 1,2 mm), con un rango de temperatura de unión de funcionamiento de -40 °C a +150 °C.Su arquitectura de doble puente completo presenta una resistencia en estado tan baja como 25mΩ (valor típico), con un consumo de energía en reposo inferior a 5 μA. Los parámetros detallados se indican en el cuadro siguiente:}

^{El chip admite múltiples modos de accionamiento, incluidos paso completo, medio paso y micro paso, con su algoritmo de control de corriente preciso que permite una resolución de 256 micro pasos.La configuración de modo de desintegración única es ajustable a través de una resistencia externaEn los equipos de automatización industrial, esta característica es particularmente adecuada para aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso.máquinas herramientas CNC, impresoras 3D y sistemas de inspección automatizados.}

^{1.Notas de aplicación para el accionamiento del motor paso a paso}

^{Este esquema ilustra una configuración típica de accionamiento del motor paso a paso bipolar.Condensador cerámico de 1 μF, donde el condensador electrolítico suprime el ruido de baja frecuencia y el condensador cerámico filtra las interferencias de alta frecuencia.conducción de las bobinas de fase A y fase B del motor paso a paso, respectivamente.}

^{2Descripción de las características clave:}

^{Soporta una resolución de hasta 256 microstep, mejorando significativamente la suavidad del movimiento del motor paso a paso.}

^{Proporciona tres modos de desintegración (desintegración lenta, desintegración rápida y desintegración mixta), configurables a través de resistencias externas.}

^{Control de tiempo muerto adaptativo incorporado (ajustable 50-200ns) para evitar efectivamente el disparo.}

^{Un amplificador de sentido de corriente integrado para el monitoreo de la corriente de fase motora en tiempo real con una precisión de ± 2%.}

^{3. Directrices de diseño:}

^{Los condensadores de arranque deben utilizar un dieléctrico X7R de 0,1 μF/50 V, instalado entre los pines BOOT1/BOOT2 y PHASE1/PHASE2.}

^{La conexión de tierra de potencia (PGND) debe adoptar una topología de conexión estrella y estar físicamente separada de la señal de tierra.}

^{Añadir circuitos RC snubber (10Ω + 0,1μF) a cada salida de fase del motor para suprimir los picos de voltaje.}

^{La resolución de micropaso se establece a través de resistencias de configuración conectadas al pin nSLEEP, con valores específicos referenciados en la tabla de configuración de la hoja de datos.}

^{4Características de protección:
El chip proporciona mecanismos de protección integrales, incluida la protección contra la sobrecorriente (tiempo de respuesta < 100 ns), la protección contra la sobre temperatura (umbral + 165 ° C) y la protección contra el bloqueo de bajo voltaje.Cuando se detecta una anormalidad, el pin nFAULT emite una señal de bajo nivel, lo que permite la monitorización en tiempo real del estado de la unidad por parte del sistema.}

^{El chip se puede configurar en modo de accionamiento de corriente constante de alta eficiencia, que admite una relación de atenuación PWM de 1000: 1 con frecuencias de atenuación de hasta 500 kHz.Su avanzado mecanismo de regulación de corriente garantiza ± 1precisión de corriente constante del 0,5% en un amplio rango de voltaje, por lo que es particularmente adecuado para aplicaciones con requisitos estrictos de calidad de la luz, como iluminación industrial, equipos médicos,y iluminación de escenarioLa eficiencia de conversión alcanza más del 95%, con un consumo de energía en espera inferior a 50 μA.}

^{1.Notas de aplicación del motor de iluminación
Este esquema demuestra una solución de accionamiento de iluminación LED de alto rendimiento que utiliza una arquitectura colaborativa entre un controlador digital y un chip de conductor.El microcontrolador TMS320F2802X genera señales de atenuación PWM e implementa control digital de circuito cerrado, mientras que el chip DRV8412 proporciona una conversión de energía eficiente.}

^{2.Características de control básico:}

^{Soporta doble modo de atenuación analógica y PWM con un rango de atenuación del 0,1% al 100%}

^{Utiliza una arquitectura de control de tiempo de inactividad constante (COT) con frecuencia de conmutación programable de 100 kHz a 2,2 MHz}

^{Integra un ADC de 16 bits de alta resolución para muestreo en tiempo real de las señales de voltaje y corriente de salida}

^{Funcionalidad de arranque suave con tiempo de arranque configurable de 1 ms a 10 ms}

^{3.Parámetros clave de rendimiento para el accionamiento de iluminación}

^Nota:

• ^{Todos los parámetros se basan en condiciones de funcionamiento típicas a 25 °C a menos que se especifique lo contrario.}
• ^{La relación de atenuación PWM: 1000:1 (min)}
• ^{Rango de temperatura de funcionamiento: -40°C a +125°C}
• ^{Características de protección: protección contra la sobrecorriente, la sobre tensión, la sobre temperatura, el circuito abierto y el cortocircuito}

^{4- ¿ Por qué?Características de protección:}

^{Protección contra sobrecorriente: limitación de la corriente ciclo por ciclo con tiempo de respuesta < 500ns}

^{Protección contra la sobrevoltaje: Protección del candado de la sobrevoltaje de salida con umbral ajustable (40-60V)}

^{Protección contra la sobretemperatura: umbral de apagado térmico +150°C con función de recuperación automática}

^{Protección de circuito abierto/cortocircuito: detección automática y entrada en modo seguro}

^{5. Directrices de diseño:}

^{Las resistencias de detección de corriente deben utilizar resistencias de muestreo de precisión de 5mΩ/1W y colocarse lo más cerca posible de los pines CS del chip.}

^{La etapa de salida requiere un condensador sólido de 100μF en paralelo con un condensador cerámico de 10μF para garantizar una ondulación de salida < 50mV.}

^{Para el manejo térmico, usa un PCB de 2 onzas de espesor de cobre y agrega un 4×4 térmico a través de una matriz debajo del chip.}

^{Para aplicaciones de alta potencia, se recomienda añadir sensores de temperatura externos para una gestión térmica más precisa.}

^{La entrada de potencia requiere un condensador electrolítico de 100μF en paralelo con un condensador cerámico de 10μF, mientras que el condensador bootstrap debe usar un dieléctrico X7R de 0,1μF/50V.La resistencia de detección de corriente debe ser un componente de precisión de 1Ω/1WTodas las vías de alta corriente deben utilizar vías de cobre de no menos de 2 mm de ancho, minimizando la longitud para reducir la inductancia parasitaria.Los condensadores Bootstrap deben colocarse dentro de 5 mm de los pines del chipEl PowerPAD inferior del chip requiere una matriz térmica de 9×9 (0,3 mm de diámetro, 1,2 mm de ancho) para la conexión térmica de PCB.}

^{1.Descripción del diseño esquemático: Diseño de gestión de energía
Este circuito adopta un diseño de placa de múltiples capas, con la entrada de potencia VDD configurada con condensadores de desacoplamiento cerámicos de 0,1 μF (C13, C14, etc.).Todos los condensadores de desacoplamiento deberán utilizar un dieléctrico X7R con una tolerancia de capacidad no superior al ±10%.La red eléctrica emplea una topología estelar, con fuentes de alimentación analógicas y digitales aisladas mediante perlas de ferrita (especificación recomendada: 600Ω@100MHz).La distancia de distribución de los condensadores de desacoplamiento en relación con cada pin de alimentación no debe exceder de 3 mm para minimizar los efectos de ESL..}

^{2Diseño de integridad de la señal
Las líneas de señal de alta velocidad requieren un control de impedancia característico de 50Ω con ancho/espaciado de traza de pares diferenciales establecido en 4 mil/5 mil.Todas las líneas de señal críticas deben mantener la longitud dentro de una tolerancia de 5 milímetrosSe recomienda añadir resistencias de terminación de serie de 33Ω en los extremos de la línea de señal para suprimir eficazmente los reflejos.Las zonas de señal analógica y digital deben estar separadas por zanjas de aislamiento para evitar el acoplamiento del ruido..}

^{3.Puntos de prueba:}

^{Se proporcionarán puntos de ensayo estándar de 1 mm, con una distancia entre los puntos de ensayo de la señal clave ≥ 2 mm.}

^{Los puntos de ensayo de potencia utilizarán estructuras de cadena de margaritas (acopladas a los puntos de ensayo en tierra).}

^{Los puntos de ensayo de señales de alta velocidad incluirán protección ESD.}

^{4. Disposición del PCB:}

^{Los componentes se dispondrán de acuerdo con la dirección del flujo de la señal con dispositivos de alta velocidad situados cerca de los conectores.condensadores de desacoplamiento clasificados por valor de capacidad desde el más pequeño hasta el más grande (valor más pequeño más cercano a los pines de potencia), y osciladores de cristal situados alejados de las fuentes de calor con anillos de protección y una distancia mínima de 0,3 mm entre los componentes.}

^{5. Selección de componentes:}

^{Los condensadores de desacoplamiento utilizarán el dieléctrico X7R de paquete 0402 (tensión nominal de 16 V), las resistencias utilizarán el paquete 01005 (tolerancia ± 1%, deriva de temperatura ± 100 ppm/°C),Las perlas de ferrita deberán tener una resistencia de CC ≤ 0.5Ω con corriente nominal ≥ 500 mA, y los conectores deberán ser de tipo de montaje superficial con espesor de dorado ≥ 0,8 μm.}

^{6Especificaciones de producción:}

^{Cumplimiento de las normas IPC-A-610 Clase 2 que requieren que las almohadillas excedan los conductos de los componentes en 0,2 mm, uso de HASL sin plomo ( espesor de estaño 1-3 μm), panelización con proceso V-CUT (borda de herramienta de 5 mm reservada),y un etiquetado claro de la información sobre los componentes y la orientación de la polaridad.}

^{El alto nivel de integración del chip reduce significativamente el número de componentes externos, reduciendo el tamaño de la solución hasta en un 50%.0 y la fabricación inteligente, se espera que la demanda del mercado de estos motoristas de alto rendimiento mantenga una tasa de crecimiento anual del 20%,que posee un valor de aplicación significativo en robótica de consumo y dispositivos médicos portátiles- a una temperatura ambiente de 40°C, el funcionamiento a plena carga deberá garantizar que la temperatura de la unión del chip no exceda de 125°C,y se recomienda instalar un disipador de calor en la parte superior del chip para garantizar la fiabilidad a largo plazo.}

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