Pololu 2136 - DRV8801 Однощітковий драйвер двигуна постійного струму

Огляд

DRV8801 один щітковий драйвер двигуна постійного струму з розмірами.

Texas Instruments’ DRV8801 — це крихітна мікросхема драйвера двигуна з H-мостом, яку можна використовувати для двонаправленого керування одним щітковим двигуном постійного струму з напругою від 8 до 36 В. Він може безперервно подавати приблизно до 1 А та може витримувати пікові струми до 2,8 А протягом кількох секунд, що робить його хорошим вибором для невеликих двигунів, які працюють на відносно високій напрузі. Оскільки ця плата є носієм для DRV8801, ми рекомендуємо уважно прочитати таблицю даних DRV8801 (1 МБ pdf). Плата постачається з усіма компонентами SMD, включаючи DRV8801.

Для двоканального драйвера з подібним діапазоном робочої напруги, будь ласка, розгляньте наш носій A4990. Для низьковольтної альтернативи DRV8801, будь ласка, розгляньте наші DRV8833 і DRV8835 подвійні драйвери моторів.

особливості

• Приводить в рух один щітковий двигун постійного струму
• Напруга живлення двигуна: 8–36 В
• Напруга живлення логіки: 3,3–6,5 В
• Вихідний струм: 1 А постійний (2,8 А пік)
• Простий інтерфейс вимагає лише двох ліній вводу-виводу (одну для напрямку, а іншу для швидкості)
• Вихід датчика струму пропорційний струму двигуна (приблизно 500 мВ на А)
• Входи сумісні з напругою 3 В і 5 В
• Блокування від зниження напруги та захист від перевантаження по струму та перегріву

Використання драйвера двигуна

Мінімальна схема з'єднання для підключення мікроконтролера до держателя драйвера двигуна постійного струму DRV8801 з однощітковим щіткою.

У типовому застосуванні з’єднання живлення виконуються з одного боку плати, а з’єднання керування – з іншого. Окрім з’єднань двигуна та живлення, єдиними потрібними контактами є DIR та PWM (вони називаються PHASE та ENABLE у таблиці даних DRV8801 відповідно). ШІМ-сигнал може бути застосований до висновку PWM/ENABLE для досягнення змінного керування швидкістю в напрямку, визначеному станом висновку DIR/PHASE. За замовчуванням плата несучої моделі встановлює низький рівень ШІМ, тому драйвер увімкнено лише тоді, коли на цей контакт подається високий сигнал. Вивід DIR не має визначеного стану за замовчуванням, що означає, що виходи можуть працювати нестабільно, якщо вивід DIR залишити відключеним, а на виводі ШІМ високий рівень.

Вивід BRAKE визначає, чи двигун гальмує чи рухається накатом, коли на виводі ШІМ низький рівень (цей висновок називається MODE1 у таблиці даних DRV8801). Несуча плата тягне його високо, що відповідає гальмуванню (обидва виходи двигуна замкнуті на землю). Встановлення низького рівня на виводі BRAKE встановлює вихід на вибіг щоразу, коли на виводі ШІМ низький рівень (обидва виходи двигуна вимкнені). Зазвичай ми рекомендуємо залишати цей високий рівень під час подачі сигналу ШІМ на висновок ШІМ, щоб отримати роботу гальмування приводу (або «повільного затухання»), оскільки це зазвичай забезпечує більш лінійний зв’язок між робочим циклом ШІМ і швидкістю двигуна, ніж режим вибігу (або «швидке загасання»), і це може призвести до кращої продуктивності при низьких циклах завантаження. У наведеній нижче таблиці істинності показано, як контакти PWM, DIR і BRAKE впливають на виходи драйвера:

Примітка:Під час гальмування драйвер гальмує низько, тому що висновок MODE2 DRV8801 витягнутий низько на несучій платі. Штифт MODE2 не відкритий для користувача.

TheСПАТИвисновок підтягується високо на платі через резистор 10 кОм, і його можна залишити від’єднаним, якщо ви не хочете використовувати режим сну з низьким енергоспоживанням DRV8801.

TheПОМИЛКАpin — це вихід із відкритим стоком, який чіпом знижує, коли виникає перевищення струму, перегрівання або низька напруга. Несуча плата містить підтягувальний резистор на цьому висновку, тому зовнішнє підтягування не потрібне. Зверніть увагу, щоПОМИЛКАpin – це лише сигнал стану, який не впливає на функціональність пристрою, тому низькийПОМИЛКАсигнал не обов'язково означає, що виходи драйвера вимкнено. Наприклад, драйвер почне нормально працювати, коли напруга живлення двигуна перевищить 8 В, алеПОМИЛКАвихідний сигнал буде низьким, доки напруга живлення двигуна не досягне приблизно 12 В. Перегляньте таблицю даних для отримання додаткової інформації про те, як DRV8801 реагує на несправності та повідомляє про них.

Вивід CS видає аналогову напругу, пропорційну струму двигуна (приблизно 500 мВ на А).

Розпіновка

Розсіювання потужності в реальному світі

Специфікація DRV8801 рекомендує максимальний безперервний струм 2,8 А. Однак чіп сам по собі буде перегріватися при менших струмах. Наприклад, у наших тестах за кімнатної температури без примусового потоку повітря чіп міг видавати 2,8 А протягом кількох секунд, 1,4 А протягом приблизно 30 с і 1,2 А протягом майже двох хвилин, перш ніж спрацював термозахист чіпа. Безперервний струм 1 А на канал підтримувався протягом багатьох хвилин без ініціювання теплового відключення. Фактичний струм, який ви можете забезпечити, залежатиме від того, наскільки добре ви зможете підтримувати драйвер двигуна в охолодженому стані. Друкована плата носія призначена для відведення тепла від мікросхеми драйвера двигуна, але продуктивність можна покращити, додавши радіатор. Наші тести проводилися при 100% робочому циклі; Увімкнення двигуна з ШІР вводить додатковий нагрів, пропорційний частоті.

Цей продукт можна отриматигарячийдостатньо, щоб спалити вас задовго до того, як чіп перегріється. Будьте обережні під час поводження з цим продуктом та іншими компонентами, пов’язаними з ним.

Обладнання в комплекті

Два 1A—6-контактних відокремлюваних роз’єми 0,1 дюйма входять у комплект драйвера двигуна DRV8801, який можна припаяти, щоб використовувати драйвер із платами perfboard, макетними платами або роз’ємами 0,1 дюйма. (Заголовки можуть постачатися як окрема частина 1A—12, яку можна зламати навпіл.) Правий малюнок вище показує дві можливі орієнтації плати при використанні цих штирів заголовка (видимі частини або видимі шовкографії). Ви також можете припаяти проводи двигуна та інші з’єднання безпосередньо до плати.

Схематичний

Принципова діаграма драйвера двигуна постійного струму DRV8801 з одним щіткою.

Ця схема також доступна у форматі PDF для завантаження (157k PDF)