PDF《TB67H410FTG, TB67H410NG》

译文 TB67H410FTG, TB67H410NG 本资料是为了参考的目的由原始文档翻译而来.

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. 原本: TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27 翻译日: 2016-09-12 TB67H410FTG, TB67H410NG ?2015 TOSHIBA Corporation 2015-01-27

1 译文 东芝 BiCD 工艺单晶硅集成电路 TB67H410FTG, TB67H410NG PWM 斩波式有刷 DC 马达驱动器 TB67H410 是一种 PWM 斩波式有刷 DC 马达驱动器. TB67H410是一种能控制两台有刷DC马达的双通道H-SW驱动器. 此外,内置输出部分的平行控制功能(大模式), 并且能实现 1ch大电流驱动.TB67H410采用BiCD工艺制造, 最大额定值为 50V,2.5A (2ch)/5.0A (1ch). 特点 ?采用 BiCD 工艺制造的单片马达驱动器. ?能控制两台有刷 DC 马达. ?2 种驱动模式(由PWM 控制的恒流驱动/直接 PWM 驱动) ?4 种工作模式(顺时钟/逆时钟/制动/停止(关闭)) ?低导通电阻输出级(高+低侧: 0.8Ω(typ.)) ?高电压和电流(规格见绝对最大额定值和工作范围.) ?内置错误检测电路(热关机(TSD),过流检测(ISD)和上电复位(POR). ?内置稳压器使 TB67H410 用单个 VM 电源就能工作. ?可通过外部组件自定义 PWM(内部斩波)频率. ?多封装产品线. TB67H410FTG: P-WQFN48-0707-0.50-003 TB67H410NG: P-SDIP24-0723-1.78-001 注:请在使用期间注意热工况. P-WQFN48-0707-0.50-003 FTG 重量:0.10g(typ.) 重量:1.3g (typ.) P-SDIP24-0723-1.78-001 NG TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

2 译文 引脚分配 FTG 型(顶视) 注:使用 QFN 包装时,请将角垫与外露垫连接至 PCB 的接地图案.

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38 37 NC INB1 INB2 TBLKAB GND NC RSA RSA NC OUTA+ OUTA+ NC NC NC GND OUTA- OUTA- GND GND OUTB- OUTB- GND NC NC NC OUTB+ OUTB+ NC RSB RSB NC VM NC VCC NC NC NC NC NC GND VREF HBMODE OSCM INA1 INA2 PWMA PWMB NC TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

3 译文 NG 型(顶视) GND OUTB- GND OUTB+ RSB GND VM VCC VREF HBMODE OSCM INA1 GND OUTA- GND OUTA+ RSA GND TBLKAB INB2 INB1 PWMB PWMA INA2

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4 译文 TB67H410 方块图 * 注意出于解释目的,可能忽略或简化方块图中的功能块或常数. INB1 INB2 TBLKAB PWMB PWMA VREF 马达 振荡器 OSCM VCC 稳压器 VCC TSD ISD RSB 马达控制逻预驱动 RSA VM 电流 基准 设置 电流 补偿 电流 补偿 预驱动 电流 电平 设置 上电 复位 OSC 时钟 转换器 系统 振荡器 GND INA2 INA1 待机 控制 + 消隐时间 选择器 + H 桥模式 选择 + 信号解码 逻辑 HBMODE TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

5 译文 注: TB67H410 的所有地线必须布设在 PCM 阻焊层上.且必须与单点连接.同时,接地方式应考虑足够的散热. 注意输出,VM 和GND 跟踪的布局,避免跨输出引脚短路或电源短路或接地短路.若发生此类短路,装置会永久损坏. 另外,还应特别注意本装置的布局设计与实施方式,原因是通过其电源引脚(VM, RS, OUT, GND) 的工作电流特别大.若这 些引脚接线错误,会造成工作错误或装置损坏. 逻辑输入引脚也必须正确接线,否则,该装置可因通过该 IC 的工作电流大于规定电流而损坏. TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

6 译文 引脚功能 TB67H410FTG (WQFN48) 引脚编号 1-28 引脚编号 引脚名称 功能

1 NC 未连接

2 INB1 桥B工作模式设置引脚

1 3 INB2 桥B工作模式设置引脚

2 4 TBLKAB 桥A与B数字 tBLK 设置

5 GND 接地引脚

6 NC 未连接

7 RSA(*) 桥A检测输出

8 RSA(*) 桥A检测输出

9 NC 未连接

10 OUTA+(*) 桥A+输出

11 OUTA+(*) 桥A+输出

12 NC 未连接

13 NC 未连接

14 NC 未连接

15 GND 接地引脚

16 OUTA-(*) 桥A-输出

17 OUTA-(*) 桥A-输出

18 GND 接地引脚

19 GND 接地引脚

20 OUTB-(*) 桥B-输出

21 OUTB-(*) 桥B-输出

22 GND 接地引脚

23 NC 未连接

24 NC 未连接

25 NC 未连接

26 OUTB+(*) 桥B+输出

27 OUTB+(*) 桥B+输出

28 NC 未连接 TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

7 译文 引脚编号 29-48 引脚编号 引脚名称 功能

29 RSB(*) 桥B检测输出

30 RSB(*) 桥B检测输出

31 NC 未连接

32 VM 马达电压供给

33 NC 未连接

34 VCC 内部调节器电压监控器

35 NC 未连接

36 NC 未连接

37 NC 未连接

38 NC 未连接

39 NC 未连接

40 GND 接地引脚

41 VREF 桥A与B定制电流

42 HBMODE H 桥工作模式设置

43 OSCM 振荡器频率设置引脚

44 INA1 桥A工作模式设置引脚

1 45 INA2 桥A工作模式设置引脚

2 46 PWMA 桥A短路制动输入

47 PWMB 桥B短路制动输入

48 NC 未连接 ?不要将任何样式与 NC 引脚连接. ?* :请在装置的最近点将这些同名的引脚连接起来. TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

8 译文 引脚说明 TB67H410NG (SDIP24) 引脚编号 1-24 引脚编号 引脚名称 功能

1 GND 接地引脚

2 OUTB- 桥B-输出

3 GND 接地引脚

4 OUTB+ 桥B+输出

5 RSB 桥B检测输出

6 GND 接地引脚

7 VM 马达电压供给

8 VCC 内部调节器电压监控器

9 VREF 桥A与B定制电流

10 HBMODE H 桥工作模式设置

11 OSCM 振荡器频率设置引脚

12 INA1 桥A工作模式设置引脚

1 13 INA2 桥A工作模式设置引脚

2 14 PWMA 桥A短路制动输入

15 PWMB 桥B短路制动输入

16 INB1 桥B工作模式设置引脚

1 17 INB2 桥B工作模式设置引脚

2 18 TBLKAB 桥A与B数字 tBLK 设置

19 GND 接地引脚

20 RSA 桥A检测输出

21 OUTA+ 桥A+输出

22 GND 接地引脚

23 OUTA- 桥A-输出

24 GND 接地引脚 TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

9 译文 等效电路(TB67H410) 引脚名称 输入/输出信号 等效电路 INA1 INA2 PWMA INB1 INB2 PWMB TBLKAB HBMODE 逻辑输入(VIH/VIL) VIH: 2.0V(min) ~ 5.5V(max) VIL : 0V(min) ~ 0.8V(max) VCC VREF VCC 稳压器规格 4.75V(min)~5.0V(typ.)~5.25V(max) VREF 电压范围 0V ~ 4.0V OSCM OSCM 设置频率 0.64MHz(min) ~ 1.12MHz(typ.) ~ 2.4MHz(max) OUTA+ OUTA- OUTB+ OUTB- RSA RSB VM 工作范围 10V(min) ~ 47V(max) 输出引脚电压范围 10V(min) ~ 47V(max) 请注意出于解释目的,可能省略或简化等效输入电路中的功能块或常数. 100k Ω 1kΩ GND 逻辑 输入 1kΩ VCC GND VREF

500 Ω 1kΩ OSCM GND GND RS OUT+ OUT- TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

10 译文 功能模式 (有刷 DC 马达模式) 逻辑输入功能表 (1) INA1, INA2 这些引脚设置桥 A 的驱动模式 PWMA INA1 INA2 OUTA+ OUTA- 功能 INPUT L L L OFF (Hi-Z) OFF (Hi-Z) STANDBY MODE (*) H 停止(关) L L H L L 短路制动 H L H CCW (逆时针方向) L H L L L 短路制动 H H L CW (顺时针方向) L H H L L 短路制动 H (2) INB1, INB2 这些引脚设置桥 B 的驱动模式 PWMB INB1 INB2 OUTB+ OUTB- 功能 INPUT L L L OFF (Hi-Z) OFF (Hi-Z) STANDBY MODE (*) H 停止(关) L L H L L 短路制动 H L H CCW (逆时针方向) L H L L L 短路制动 H H L CW (顺时针方向) L H H L L 短路制动 H *注:待机模式只有在所有

6 个逻辑输入引脚(INA1,INA2,PWMA,INB1, INB2,PWMB)均设为低电平时才使用.若6个引脚中任何一个设为高电平,则取消 待机模式. TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

11 译文 (3) TBLKAB 该引脚设置噪声抑制时间. TBLKAB TBLK 噪声抑制时间 L 数字 tBLK=fOSCM*4clk H 数字 tBLK=fOSCM*6clk 请注意出于解释目的,可能省略或简化时序图或常数. 当H桥与 DC 马达一起使用时,数字式 tBLK 用于避免电荷驱动模式下发生的对变阻器恢复电流的误判.数字式 tBLK 时间 能用 TBLKAB 引脚进行控制. 通过设置数字 tBLK,可能获得直接脉宽调制控制与恒定电流控制,但正当数字 tBLK 处于激活状态时,马达电流将上升到预定 电流电平(NF)之上. 除数字 tBLK 外,由IC 的内部常数设立的模拟 tBLK(400ns typ.)也被激活. 有刷直流马达数字式 tBLK 时序 在恒流斩波的每个充电期开始,以及在任何一个 INA1/A2/B1/B2 关断之时,数字 tBLK 即插入. 出于解释目的,可能简化时序图. 数字 tBLK OSCM

0 1

2 3 TBLK 计数 IN1/IN2 数字 tBLK 信号 (TBLKAB=L) 同步延迟

4 5 数字 tBLK 信号 (TBLKAB=H) 数字 tBLK

6 数字tBLK Iout IN1 IN2 TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

12 译文 (4) HBMODE 该引脚设置 H-桥接工作模式. 引脚名称 功能 输入 设置 HBMODE H-桥接工作设置 低 小模式 高 大模式 注: 在使用大模式时, 请保证 A 通道和 B 通道之间的阻抗平衡. 另应保证在使用大模式时, 输出引脚(OUTA+和OUTA-, OUTB+ 和OUTB-)及RS 引脚(RSA 和RSB)彼此连接. 注:请用 PCB 模式将 HBMODE 设为低电平或高电平.(在工作时不要改变逻辑输入电平.) 注:当HB_MODE 引脚设为高电平时,马达由 A 通道输入(INA1,INA2,PWMA)进行控制.Bch 输入无效.(在大模式下 使用 TB67H410 时,将INB1,INB2,PWMB 设为低电平是首选.)TBLKAB 引脚在大小两种模式下均有效 (HBMODE=L/H). H 桥连接示例

2 个小 DC 马达工作设置举例(HBMODE=L) 2小DC 马达运行 H-桥AOUTA- OUTA+ RRS VM 马达 H-桥B马达 RRS VM OUTB- OUTB+ TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

13 译文

1 个大 DC 马达工作设置举例(HBMODE=H) 请注意出于解释目的,可能省略或简化等效输入电路中的功能块或常数. DC 小模式->

H 桥A和B单独工作(两台有刷 DC 马达工作) DC 大模式->

H 桥A和B作为单个 H 桥工作.(一台有刷 DC 马达工作) *HBMODE 设为高电平时,引脚功能如下. 引脚 HBMODE =H(大模式) INA1 INL1 INA2 INL2 PWMA PWML PWMB 无关(马达由 INL1,INL2,PWML 引脚控制) INB1 INB2 TBLKAB TBLKL RSA RSL RSB OUTA+ OUTL+ OUTA- OUTB+ OUTL- OUTB- 注:使用大模式工作时,请连接 RSA 与RSB , OUTA+与OUTA- 以及 OUTB+与OUTB- .

1 大DC 马达运行 H-桥AOUTA- OUTA+ RRS VM H-桥B马达 OUTB- OUTB+ TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

14 译文 马达控制(恒流控制)情况 混合衰变方式的电流波形以及设置 在恒流控制的情况下,用于确定电流纹波的混合衰减模式的比率固定为 37.5%. 混合衰减模式电流波形 出于解释目的,可能简化时序图. NF 检测 fchop 37.5%的混合衰变方式 内部 OSC MDT (混合衰减时序): 37.5% 固定 fchop

1 周期:

16 clk 6clk / 16clk = 37.5% fchop 充电模式→ NF 检测 → 慢速模式 → 混合衰减 时序 → 快速模式 → 充电模式 IOUT 设置 电流值 MDT NF 检测 NF 检测 设置 电流值 37.5%的混合衰变方式 内部 OSC IOUT fchop fchop TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

15 译文 ? 混合(慢速+快速)衰变方式的电流波形 ? 在电流值增加时(混合衰变点固定在 37.5%) ? 当电流值减少时(混合衰减点固定在 37.5%) 充电时间自内部振荡器时钟开始计数时开始.当输出电流达到预定电流电平时,内部 RS 比较器检测预定电流电平(NF);

结果,IC 进入慢速衰减模式. TB67H410 在PWM 频率(一个斩波频率)的37.5%点从慢速衰减模式切换到快速衰减模式,并在整个 PWM 频率期间(在OSCM 时钟第

11 个时钟的上升沿)保持这种切换. 当OSCM 引脚时钟计数器计时

16 次时,快速衰减模式结束;

同时,计数器复位,使TB67H410 又进入充电模式. 注:这些数字仅用于解释目的.若设计得更现实,它们将显示瞬态响应曲线. 出于解释目的,可能简化时序图. 内部 OSC 设置电流值 fchop fchop fchop fchop NF NF NF NF 充电 慢慢充电 快快充电 慢快慢充电 快 设置电流值 NF NF 内部 OSC 设置电流值 充电 fchop fchop fchop fchop NF 设置电流值 充电 慢慢充电 快快NF NF 慢快慢充电 快IC 在内部 RS 比较器对值进行比较时进入充电模式. 由于电流值超过预定电流电平,IC 立即进入慢速衰减 模式. 充电 TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

16 译文 输出三极管工作模式 输出三极管工作功能 模式 U1 U2 L1 L2 充电 ON OFF OFF ON 慢速 OFF OFF ON ON 快速 OFF ON ON OFF 注:上表中所示参数为电流按上图所示方向流动时的举例. 对于电流以相反方向流动,参数按下表所示更改. 模式 U1 U2 L1 L2 充电 OFF ON ON OFF 慢速 OFF OFF ON ON 快速 ON OFF OFF ON 该IC 可通过上列的

3 种模式,将马达电流控制在恒定状态.. 出于解释目的,可能简化等效电路图或忽略其中的一部分. U1 L1 U2 L2 PGND OFF OFF U1 L1 U2 L2 OFF ON ON 负载 PGND U1 L1 U2 L2 负载 PGND RS 引脚 RRS VM ON ON 负载 充电模式 电流流向马达线圈. 慢速模式 电流绕马达线圈和本设备循环流动. 快速模式 马达线圈能量反馈到电源 ON RS 引脚 RRS VM RS 引脚 RRS VM OFF OFF ON OFF TB67H410FTG, TB67H410NG 2015-01-27

17 译文 预定输出电流的计算 对于 PWM 恒流控制,该IC 可使用该 OSCM 振荡器所生成的一个时钟. 经电流检测电阻器(RRS)和参................