Держатель для двухмоторного драйвера Allegro A4990, 6-32 В, 0,7 А на канал, защита от перегрева и перенапряжения, для управления

Обзор

Держатель привода с двумя двигателями A4990, вид снизу с размерами.

Allegro A4990 — это двойная ИС драйвера двигателя H-bridge, которую можно использовать для двунаправленного управления двумя коллекторными двигателями постоянного тока при напряжении от 6 до 32 В. Она может непрерывно подавать до 0,7 А на каждый канал двигателя, а функция управления током A4990 ограничивает пиковый ток двигателя примерно до 0,9 А на канал с помощью встроенных резисторов датчика, что делает ее хорошим выбором для небольших двигателей с низким током, работающих от относительно высоких напряжений. Поскольку эта плата является носителем для A4990, мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание A4990 (301k pdf). Плата поставляется укомплектованной всеми SMD-компонентами, включая A4990 и дополнительный полевой транзистор для защиты от обратной полярности батареи.

Если вам нужен одноканальный драйвер с интерфейсом DIR/PWM и аналогичным диапазоном рабочего напряжения, рассмотрите наш носитель DRV8801. В качестве альтернативы A4990 с более низким напряжением рассмотрите наши двухмоторные держатели драйверов DRV8833 и DRV8835.

Функции

• Драйвер двигателя с двумя мостовыми схемами: может управлять двумя двигателями постоянного тока или одним биполярным шаговым двигателем
• Рабочее напряжение: 6â€Sâ€S–32 В¹
• Выходной ток: 0,7 А непрерывно на двигатель
• Регулировка тока ограничивает пиковый ток до 0,9 А на двигатель
• Входы совместимы с 3 В и 5 В
• Крепкий:
  • Схема защиты от обратного напряжения
  • Может выдерживать входное напряжение до 40 В²
  • Защита от пониженного и повышенного напряжения
  • Защита от перегрева
  • Защита от короткого замыкания на питание, на землю и от короткого замыкания нагрузки

¹ Защита от перенапряжения обычно срабатывает при напряжении 34 В, но может срабатывать и при напряжении до 32 В.

² Хотя A4990 может выдерживать входное напряжение до 50 В, MOSFET-транзистор защиты от обратного напряжения рассчитан только на 40 В.

Использование драйвера двигателя

Минимальная схема подключения микроконтроллера к двухмоторному контроллеру A4990.

В типичном случае силовые соединения выполняются на одной стороне платы, а управляющие соединения — на другой. Вывод INH (запрет) внутренне понижается, отключая A4990 по умолчанию, и должен быть подан на высокий уровень (2,0–5,5 В) для включения драйвера.

Контакты OUT1 и OUT2 образуют один канал двигателя, а контакты OUT3 и OUT4 — другой. Состояние каждого выхода контролируется соответствующим входом (IN1 — IN4); обратите внимание, что IN2 и IN4 являются инвертированными входами. По умолчанию все четыре контакта INx переведены в неактивное состояние. Дополнительную информацию о том, как входы влияют на выходы драйвера, см. в таблицах истинности в техническом описании A4990.

Контакты EF1 и EF2 представляют собой выходы с открытым стоком, которые микросхема подает на них низкий уровень для индикации активных неисправностей (в техническом описании описано, что означает каждая комбинация EF1 и EF2). В противном случае эти контакты остаются в плавающем состоянии, поэтому вам придется подключать внешние подтягивающие резисторы (или использовать входы микроконтроллера с включенными встроенными подтягивающими резисторами), если вы хотите отслеживать состояния неисправностей драйвера.

Распиновка

Ограничение тока

A4990 может активно ограничивать ток через двигатели, используя ШИМ-регулирование тока с фиксированной частотой (прерывание тока). Эта несущая плата соединяет 0,075 Ω резисторы к контактам датчика тока, которые устанавливают предел тока на номинальном уровне 1 А на канал. В наших тестах плата фактически ограничивала ток двигателя до значения чуть выше 0,9 А.

Реальные соображения по рассеиванию мощности

Несмотря на то, что драйвер ограничивает ток двигателя примерно до 0,9 А на канал, сама микросхема будет перегреваться при более низких токах. Например, в наших тестах при комнатной температуре без принудительной циркуляции воздуха чип смог выдавать 0,9 А на канал в течение примерно 20 секунд, прежде чем сработала тепловая защита чипа. Постоянный ток 0,7 А на канал поддерживался в течение многих минут, не вызывая теплового отключения. Фактический ток, который вы можете подать, будет зависеть от того, насколько хорошо вы сможете поддерживать охлаждение привода двигателя. Печатная плата носителя предназначена для отвода тепла от микросхемы драйвера двигателя, но производительность можно улучшить, добавив радиатор. Наши испытания проводились при 100% рабочем цикле; ШИМ-регулирование входов приведет к дополнительному нагреву, пропорциональному частоте (если только A4990 уже не использует ШИМ-регулирование выходов для ограничения тока).

Этот продукт можно получитьгорячийдостаточно, чтобы обжечь вас задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с данным изделием и другими подключенными к нему компонентами.

Включенное оборудование

В комплект поставки драйвера двигателя A4990 входят два 1A—8-контактных разъема 0,1" для отсоединения штыревых разъемов, которые можно припаять для использования драйвера с макетными платами, макетными платами или 0,1" разъемами для гнездовых разъемов. (Заголовки могут поставляться как единое целое 1A—16, которое можно разломить пополам.) При использовании с этими штыревыми выводами заголовков плату можно расположить так, чтобы детали были видны, как показано на правом рисунке выше, или так, чтобы была видна шелкография, путем пайки заголовков с противоположной стороны. Вы также можете припаять выводы двигателя и другие соединения непосредственно к плате.

Схема

Принципиальная схема двухмоторного привода A4990.