PDF《TB67H301FTG》

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使用本资料时,请务必确认原始文档关联的最新 信息,并遵守其相关指示. TB67H301FTG 原本: TB67H301FTG 2013-03-28 翻译日:2013-10-01 译文 TB67H301FTG

1 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 东芝双 CDMOS 单晶硅集成电路 TB67H301FTG 全桥直流电机驱动集成电路 该TB67H301FTG 为全桥直流电动机驱动,带有双扩散金属氧 化物半导体(DMOS)输出晶体管. 该低导通电阻 DMOS 工艺与脉宽调制控制装置, 可驱动直流电 机,热效率高. 通过输入

1 与输入 2, 可选择四种工作模式: 顺时针方向 (CW) 、 逆时针方向(CCW)、短路制动与停机. 特点 ? 电源电压:40V(最高) ? 输出电流:3A(最大) ? 直接 PWM 控制 ? PWM 恒定电流控制 ? CW/CCW/短路制动/停机 ? 过流关机电路(ISD) ? 过热关机电路(TSD) ? 欠电压锁定电路(LVD) ? 停滞时间(用于防止出现直通电流) 重量:0.036 克(典型值) TB67H301FTG

2 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 方块图(应用电路示例) 本文件所示应用电路仅供参考.在大规模生产设计阶段,必须进行全面评估. 东芝不因提供这些应用电路示例而授予任何工业产权许可. TB67H301FTG

3 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 引脚功能 TB67H301FTG 引脚编号 引脚名称 功能描述

1 IN1 控制信号输入引脚

1 2 IN2 控制信号输入引脚

2 3 STBY 备用输入引脚

4 NISD Nch 用过电流检测控制的程序引脚

5 PISD Pch 用过电流检测控制的程序引脚

6 ROSC 基准频率用电阻器控制引脚

7 VCC 供电电压引脚

8 N.C. 无连接

9 VM 电机用供电电压引脚

10 N.C. 无连接

11 TOFF 过电流检测的断开时间程序引脚

12 N.C. 无连接

13 OUT2 输出引脚

2 14 PGND 电源接地用连接引脚

15 RS/GND PWM 恒定电流控制用检测电阻器引脚/电源接地引脚

16 IR 恒定电流用检测引脚

17 N.C. 无连接

18 OUT1 输出引脚

1 19 N.C. 无连接

20 TON 过电流检测的接通时间程序引脚

21 ALERT 错误检测输出引脚

22 SGND 小信号接地引脚

23 VREF 脉宽调制恒定电流控制用电源电压引脚

24 PSW VCC 用输出引脚 TB67H301FTG

4 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 引脚分配(上视图) 注:在进行型式设计时,应将热量设计纳入到考虑范围,原因是背面可起到散热作用(应将背面连接 到GND,原因是其与该芯片的背面之间存在电气连接). TB67H301FTG

5 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 绝对最大额定值(Ta = 25°C) 半导体装置绝对最大额定值为一套在任何时候都不得超过的额定值.严禁超过这些额定值. 否则会造成装置击穿、损坏或退化,并因爆炸或燃烧而使人受伤. 特性 符号 额定值 单位 适当的引脚 备注 电源电压 VM

40 V VM VCC

6 V VCC 输出电压 VO1

40 V OUT1;

OUT2 VO2

6 V ALERT, PSW 输出电流 IO1 峰值

3 A OUT 1;

OUT

2 在使用该集成电路时,不 要超过 3A(额定值) (包 括输出晶体管(双扩散金 属氧化物半导体)的寄生 二极管). IO2 峰值

1 mA ALERT,PSW 输入电压 VIN(H) -0.3 至6VIN1,IN2, STBY,VREF 功耗 PD1 3.37 W D TB67H301 FTG 位于该印 刷电路板上(4 层板 FR4 74mm x 74mm x 1.6mm) 工作温度 Topr -40 ~

85 °C D 贮存温度 Tstg -55 ~

150 °C D 工作范围 特性 符号 最小 典型值 最大 单位 适当的引脚 备注 电源电压 VMopr 4.5

24 38 V VM Vccopr1 4.5

5 5.5 V VCC 如果采用恒定电流脉宽调制 控制. Vccopr2 3.0

5 5.5 V VCC 如果未采用恒定电流脉宽调 制控制. VREF 与IR 的输入 电压 VREFopr

0 D 0.5 V VREF,IR PWM 频率 fPWMopr D

100 D kHz IN1, IN2 参考值 该输出晶体管的开关特性可 过滤该频率. 输出电流 Io(Ave) D

1 D A D 参考值 应根据环境温度与集成电路 安装方法等使用条件, 增大或 减小该平均输出电流. 使用该平均输出电流, 以确保 不超过该 150℃的结温(Tj) 与绝对最大输出电流额定值. TB67H301FTG

6 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 电气特性(Ta = 25℃、VM = 24V, 且Vcc = 5V,但另有规定的情形除外) 特性 符号 测试条件 最小 典型 值 最大 单位 电源电压 IM VM 工作模式 D 1.3

5 mA ICC VCC 工作模式 D

3 7 mA IMSTBY VM 待机模式 D D

1 μA ICCSTBY Vcc 待机模式 D D

1 μA 输入

1 引脚 输入

2 引脚 输入电压 VINH D

2 D 5.5 V VINL D

0 D 0.7 滞后电压 VINHYS D D 0.2 D 输入电流 IINH VIN = 5V D

20 30 μA IINL VIN = 0V D D

1 备用引脚 输入电压 VINHSB D

2 D 5.5 V VINLSB D

0 D 0.7 滞后电压 VSBHYS D D 0.2 D V 输入电流 IINSB D D D

1 μA 输出响应时间

1 TSTBY1 STBY = H ― L (参考值 *) D 0.1 D μA 输出响应时间

2 TSTBY2 STBY = L ― H (参考值*) D

16 30 μA 输出

1 引脚 输出

2 引脚 输出接通电阻 RONU Io = -0.9A D 0.6 0.9 ? RONL Io = 0.9A D 0.4 0.6 ? 输出泄漏电流 ILU VM = 40V, VOUT = 0V -1

0 D μA ILL VM = VOUT = 40V D

0 1 二极管导通电压 VFU Io = 0.9A D

1 1.7 V VFL Io = -0.9A D 0.9 1.5 提示引脚 输出低电压 VALLO IALERT = 1mA D 0.02 0.4 V 输出泄漏电流 IALLE VALERT = 5.5V D

0 1 μA TON 引脚 TON 电压 VTON D 1.1 1.25 1.4 V TON 充电电流 ITON D

30 110

200 μA TON 时间 TTON TON: 470pF(参考值*) 2.3 5.35 9.4 μs TOFF 引脚 TOFF 电压 VTOFF D 1.1 1.25 1.4 V TOFF 充电电流 ITOFF D 0.3 1.25 2.5 μA TOFF 时间 TTOFF TOFF: 1000pF(参考值*) 0.4

1 1.6 ms PISD 引脚 PISD 过电流设置 IPISD PISD = 3V(参考值 *)

4 5

7 A NISD 引脚 NISD 过电流设置 INISD NISD = 3V(参考值*)

4 5

6 A ROSC 引脚 OSC 频率 fosc ROSC = 24k?(参考值*)

8 10

12 MHz 恒定电流脉宽调制 短时制动时间 TSHB ROSC=24k? 13.3

16 20 μs 恒定电流 PWM 最 小充电宽度 TMIN ROSC = 24k? ( 参考 值*) VREF=0.25V 1.2 1.7 2.2 μs VREF pin 输入电流 IVREF D -0.5 D 0.5 μA IR pin 恒定电流 PWM 补 偿电压 VIROFS VREF = 0V IR (参考值*) -10

0 10 mV PSW 引脚 输出接通电阻 PSWRON IPSW = -1mA D

25 75 ? 输出泄漏电流 PSWIL VPSW = 0V、VCC = 5.5V D

0 1 μA 过热关机电路的工作温度 TSDON (参考值*) D

170 D ℃ TB67H301FTG

7 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 特性 符号 测试条件 最小 典型 值 最大 单位 过热关机电路的恢复温度 TSDOFF (参考值*) D

130 D ℃ 过热关机电路的滞后温度宽度 TSDHYS (参考值*) D

40 D ℃ VM 下降的检测电压 VMD D D 4.0 D V VM 下降的恢复电压 VMR D D 4.2 D V VM 下降的滞后电压宽度 VMHYS (参考值*) D 0.2 D V VCC 下降的检测电压 VCCD D D 2.7 D V VCC 下降的恢复电压 VCCR D D 2.8 D V VCC 下降的滞后电压宽度 VCCHYS (参考值*) D 0.1 D V *:在装运之前,东芝未进行测试. 功率耗损特性(参考值) 在印刷电路板上(四层板 FR4 74mm*74mm*1.6mm) 环境温度 Ta(℃) 功耗 PD ( W ) TB67H301FTG

8 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 输入/输出等效电路 出于解释目的,可能简化等效电路图或忽略其中的一部分. 引脚名称 输入/输出内部电路 引脚名称 输入/输出内部电路 IN1 IN2 ALERT STBY PSW ROSC 接通时间 断开时间 IR VREF PISD NISD OUT1 OUT2 RS/GND TB67H301FTG

9 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 功能描述 出于解释目的,可能简化等效电路图或忽略其中的一部分. 出于解释目的,可能简化时间图. 1. 输入/输出功能 输入 输出 模式 STBY IN1 IN2 OUT1 OUT2 H H H L L 短路制动 L H L H CCW/CW H L H L CW/CCW L L 断开(Hi-Z) 断开(Hi-Z) 停机 L D D 断开(Hi-Z) 断开(Hi-Z) 待机 2. 保护操作提示输出(提示引脚) 该ALERT (提示) 引脚的起开路漏极输出作用, 并为被外接电阻器升高的输出提供高阻抗状态. 在TB67H301FTG 执行正常工作时,该输出的水平较低.在该操作处于备用模式、过热关机电 路(TSD)、过电流检测电路(ISD)、以及欠电压锁定(LVD)等状态时,该输出的水平较高. 3. VCC 输出(PSW 引脚) PSW 引脚可起到开路漏极输出的作用,并可在正常工作期间提供 VCC. 在该操作处于备用模式该欠电压锁定(LVD)等状态时,该输出的水平较高.通过将其用做外 部零件的设置电压,即可减小该备用电源要求,原因是其可实现与备用模式的同步. TB67H301FTG

10 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 4. 备用模式 在STBY 引脚输出水平较低时,工作状态转为备用模式.在该模式下,功耗可减小. 备用模式还可强制释放该过热关机电路(TSD)、以及过电流检测电路(ISD). 正常工作 断开(Hi-Z) 正常工作 TB67H301FTG

11 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 5. 欠电压锁定电路(LVD) 该TB67H301FTG 带有一个 VM 与VCC 用欠电压锁定电路. 在VM 下降到 4.0V(典型值)以下时,所有输出均被关闭(Hi-Z).该LVD 电路有 0.2V(典 型值)的滞后;

TB67H301 可在 4.2V(典型值)时恢复正常工作. 在Vcc 下降到 2.7V(典型值)以下时,所有输出均被关闭(Hi-Z).LVD 电路有 0.1V(典型值) 的滞后;

TB67H301FTG 可在 2.8V(典型值)时恢复正常工作. VM 电压 ALERT LVD 内部信号 LVD 工作 OUT1,OUT2 VCC 电压 ALERT LVD 内部信号 LVD 工作 OUT1,OUT2 正常工作 断开(Hi-Z) 正常工作 正常工作 断开(Hi-Z) 正常工作 TB67H301FTG

12 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 6. 热关机电路(TSD) 该TB67H301FTG 带有一个热关机电路.如果结温(Tj)超过 170℃(典型值),则所有输出均 被关闭(Hi-Z). 该TB67H301FTG 有40℃(典型值) 的滞后;

在以下两个条件均具备时,该TB67H301FTG 可 自动恢复正常工作;

该温度为 130℃(典型值)或以下.工作停止时长超过 toff. 可通过 toff 引脚的电容器,对停机时间(toff)进行编程. 为避免在过热关机模式结束时自动恢复正常工作,可将 TOFF 引脚连接至 GND. 通过转换到备用模式(STBY 引脚=低),该TB67H301FTG 可恢复正常工作. TOFF:连接至电容器 正常工作 断开(Hi-Z) 正常工作 TSD 工作 结温(Tj) TSD 内部信号 停机时间的内部信号 Toff: TOFF 设定值 ALERT OUT1,OUT2 1.25V(典型值) 170℃(典型值) 130℃(典型值) TB67H301FTG

13 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 TOFF: GND 连接 注:如果不符合该绝对最高结温额定值(Tj)(150℃),热关机电路即被启动.注意,该电路仅为 辅助性质,不一定能为该集成电路提供针对任何类型损伤的完美防护. 正常工作 断开(Hi-Z) 正常工作 TSD 工作 结温(Tj) TSD 内部信号 停机时间的内部信号 ALERT OUT1,OUT2 1.25V(典型) 170℃(典型值) 130℃(典型值) TB67H301FTG

14 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 7. 过流关机回路(ISD) 该TB67H301FTG 带有过电流检测(ISD)电路,该电路可对流经各输出功率晶体管(共四个输 出功率晶体管)的电流进行监测. 通过设置 NISD 引脚与 PISD 引脚的输入电压,即可实现对该检测电流的编程.如果流经其中任 何一个 ISD 电路的过电流的流动时间超过了所检测到的时间阈值,则输出

1 与输出

2 的输出即 被关闭(Hi-Z),且 ALERT(提示) 的编程后输出水平较高(Hi-Z). 然后,TB67H301FTG 在停机时间(toff)过后,自动恢复正常运行. 该检测时间(ton)是通过该 ton 引脚的外部电容器控制的. 可通过 toff 引脚的电容器,对停机时间(toff)进行控制. 为避免在检测到过电流之后自动恢复正常运行,可将 TOFF 引脚连接至 GND. 通过转换到待机模式(STBY 引脚=低),该TB67H301FTG 可恢复正常工作. TOFF:电容器连接 正常工作 断开(Hi-Z) 正常运行 关闭(Hi-Z) 注:当超出绝对最大额定电流时,ISD 电路即被启动.注意该电路仅为辅助性质,不一定能为该集成 电路提供针对由电源故障、接地故障、负荷短路等所引发过电流所造成损伤的完美防护. NISD 与PISD 的设定值 输出电流 1.25V(典型值) TSD 内部信号 TSD 内部信号 1.25V(典型值) ALERT OUT1,OUT2 TB67H301FTG

15 2013-03-28 (翻译日)2013-10-01 译文 8. 直接 PWM 控制 可通过输入

1 与输入

2 引脚发送 PWM 信号,从而控制电动机转速. 在电动机激励器受控于脉宽调制输入时,TB67H301FTG 可交替在 正常工作 模式与 短路制动 ................