TIDA-00210
適用於雙極步進驅動的 75V/10A 受保護全橋式功率級參考設計
TIDA-00210
概覽
步進驅動器適用於許多應用，運作範圍通常為 12VDC 至 48VDC。TI 提供豐富的步進馬達驅動器解決方案系列，並具有業界標準步進/方向和平行控制介面。
對於需要較高扭矩與功率的應用，通常會使用 48VDC 以上的電壓，最高 100VDC。TIDA-00210 提供此類步進驅動器的解決方案。TIDA-00210 使用兩組以 TIDA-00365 為基礎的受保護全橋功率級，並採用並聯架構配置。每個全橋可在額定 75VDC 和 10Arms 相位電流下運作，並具備雙極高壓側電流感測功能，利用具備整合式放大器的 100V 全橋閘極驅動器 SM72295 和四個具備超低閘極電荷的 100V NexFET 功率 MOSFET，以及具備低熱電阻的小型 SON5x6 封裝。功率級對於溫度過高、過電流，以及馬達端子與馬達端子對地之間的短路提供完整保護。板載電源為閘極驅動器和訊號鏈提供 12V 和 3.3V 軌。主機處理器介面為 3.3V I/O，可連接主機 MCU（如 C2000 Piccolo）進行步進馬達控制。
特點
- 受保護的全橋功率級，輸入電壓高達 100VDC（75VDC 額定值），相位電流為 10Arms。
- 使用 SM72295 100V 全橋閘極驅動器與用於高壓側雙極相位電流感測的整合式放大器降低 BOM，最高可支援 256 微步進。
- 16kHz PWM 時的效率為 95%，額定負載具有極低切換損耗，也可支援更高的 PWM 頻率。得益於 TI NexFET 功率 MOSFET，在 25C 環境和額定負載下不需要散熱器。
- 得益於 NexFET 快速開啟和關閉切換時間 (25ns)，已針對低 EMI 進行了全橋最佳化，而且在切換節點電壓上無過衝的情況。
- 針對相位對相位、相位對 GND 以及 UVLO 之間的溫度過高、過電流及短路情況提供硬體保護。閾值可在硬體中自訂配置。
- 3.3V 主機處理器介面可讓 C2000 等 MCU 實作自訂步進馬達控制。互補式 PWM 輸入和雙極高壓側電流感測緩衝 0-3.3V 類比輸出，可精準地控制相位電流。相位對 GND 電壓回饋訊號可用於反 EMF 感測和失速偵測。啟用訊號可讓 MCU 開啟與關閉功率級。
已開發完全組裝的電路板，僅供測試與性能驗證，且為非賣品。
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產品
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| 類型 | 標題 | 下載最新的英文版本 | 日期 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 設計指南 | 75V 10A Protected Full Bridge Power Stage Bipolar Stepper Drives Design Guide (Rev. A) | 2016/9/28 | |||
| 應用說明 | Designing with the ATL431LI | 2018/11/27 |