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功能強(qiáng)大，多模式I2C接口步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

發(fā)布時(shí)間 2024-01-26 |

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現(xiàn)如今步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用，如家電及智能設(shè)備，需要以更低的系統(tǒng)成本實(shí)現(xiàn)更靈活的電機(jī)控制、更安全的電機(jī)保護(hù)以及先進(jìn)的診斷功能。同時(shí)隨著終端產(chǎn)品使用步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量增多，需要額外增加外圍IO擴(kuò)展，導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加。

Chipown向各位工程師推薦功能強(qiáng)大的PN7716步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片（雙通道H橋）！PN7716可以通過單一I2C通信總線實(shí)現(xiàn)多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的級聯(lián)，大幅減少控制IO數(shù)量，并且具備靈活的控制模式選擇、詳細(xì)的故障診斷和增強(qiáng)的保護(hù)功能，不但能減少系統(tǒng)外圍器件，降低系統(tǒng)成本和減小尺寸，也能使得系統(tǒng)更加智能。

PN7716亮點(diǎn)

01.

I2C接口級聯(lián)控制

將多個(gè)從設(shè)備PN7716的SCL腳和SDA腳分別接在一起，然后連接到主設(shè)備MCU的I2C接口上，可實(shí)現(xiàn)單一I2C的通信總線控制多個(gè)從設(shè)備PN7716，連接方式如下圖1所示。

圖1 PN7716驅(qū)動(dòng)：僅需8個(gè)IO口

以驅(qū)動(dòng)6個(gè)步進(jìn)電機(jī)舉例，應(yīng)用帶I2C接口的PN7716與普通步進(jìn)驅(qū)動(dòng)PN7715（圖2）相比，PN7716方案僅需8個(gè)IO口，而PN7715方案則需要24個(gè)IO口，是前者的3倍。因此，使用PN7716的I2C級聯(lián)控制多個(gè)步進(jìn)電機(jī)，大幅節(jié)省了所需MCU控制管腳，降低了系統(tǒng)成本及面積。

圖2 PN7715驅(qū)動(dòng)：需24個(gè)IO口

02.

多種控制接口可選

PN7716可通過配置I2C寄存器，選擇多種控制模式，用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用自主選擇。

4-pin接口

驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)；也可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流有刷電機(jī)，實(shí)現(xiàn)全功能；

圖3 4-pin 驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)

2-pin接口

驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)：整步運(yùn)行；也可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流有刷電機(jī)：與4-pin模式比，節(jié)約兩個(gè)MCU接口；

圖4 2-pin 驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)

并聯(lián)橋接口

用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)直流有刷電機(jī)，提供兩倍的持續(xù)電流（2A）；

圖5：并聯(lián)橋模式驅(qū)動(dòng)一個(gè)直流有刷

獨(dú)立橋接口

提供4個(gè)獨(dú)立半橋驅(qū)動(dòng)，輸出兩種狀態(tài)：上管導(dǎo)通，連接到VM；下管導(dǎo)通，連接到GND。

圖6 獨(dú)立橋模式驅(qū)動(dòng)

03.

故障保護(hù)與診斷

PN7716內(nèi)部集成欠壓（UVLO）、過溫（OTP）、輸出過流（OCP）、輸出開路檢測（OLD）等保護(hù)功能，MCU可以通過I2C讀取內(nèi)部錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器，進(jìn)行詳細(xì)的故障診斷，再進(jìn)行相應(yīng)的控制，其中OLD開路檢測功能是非常強(qiáng)大和有用的診斷功能。

開路檢測在芯片退出睡眠模式或者上電時(shí)起作用，通過配置控制寄存器，也能設(shè)置隨時(shí)開路檢測；OLD功能，可根據(jù)OUT負(fù)載連接方式不同（以一相H橋OUT1、OUT2為例）分為以下三種：

a.OUT1與OUT2間接負(fù)載：

如圖7所示，PN7716上電，IC內(nèi)部SW1_HS與SW2_LS閉合，電流從AVDD經(jīng)OUT1、負(fù)載，流向OUT2、GND，通過檢測內(nèi)部對應(yīng)電阻分壓，當(dāng)OL比較器輸出高，路徑電流小于設(shè)定值，判定輸出開路；