你必须对简陋的刷直流电机感到一些“组件感同身受”。一方面,它是最古老的直流电机方式,被广泛使用,直接从直流动力轨道运行,不需要任何驱动“电子”。另一方面,它并没有得到太多的尊重——毕竟,它有那些“令人讨厌的”接触刷,最终会磨损(与之匹配的转子触点),并会导致可见的火花,以及不可见但相当大的EMI/RFI。在早期,控制它的唯一方法是调整施加的直流电压。然而,电压下降降低了转速(如预期的那样),严重影响了扭矩。
相比之下,直流无刷电机和步进电机现在得到了大多数的关注和设计-在考虑,因为他们是非常可控的以及他们的其他属性。尽管如此,刷电机仍然在无数的使用中。它们不仅价格低廉,适合于不太重要的应用,如玩具,而且在速度和扭矩要求受限的应用中,它们是一种具有成本效益和可行性的解决方案。通过添加一个复杂的驱动程序而不仅仅是一个原始的直流电源,它们可以有效地控制,从而在许多情况下提供最佳的解决方案。
这就是TB9053FTG和TB9054FTG等ic的来源东芝电子设备和存储公司(东芝)可以帮助(见图).这些脉冲宽度调制(PWM)双通道驱动刷直流电机是优化的汽车应用,如节流阀控制,发动机气门,可伸缩的门镜,座椅定位和门门锁。
单片硅驱动器可以提供6.5 A(典型)/10 A(最大)与RDS(上)的142 mΩ在结温TJ25°C和V蝙蝠= 8 V。利用这些驱动器的SPI接口,系统单片机能够控制速度,并设置前进、倒车、停止和制动模式。速度也可以直接控制一个基于pwm的占空比。ic是针可选的h桥或半桥模式。
由于这些集成电路的目标是汽车应用,内置的监测、保护和诊断功能尤为重要(其中一些功能甚至可能直接导致“检查引擎”灯)。检测功能包括过流、过温、电压蝙蝠欠压,和VCC电压不足,以及适当的短路和其他保护措施。
报告的诊断包括电源故障检测电路,运行和非运行模式期间的开路负载检测,负载短路,等等。每个通道也有一个诊断引脚,当与其他引脚一起使用时,可以在各种问题确实发生时向MCU报告任何具体的情况。
SPI总线上的设备可以并行连接,也可以采用通常在针数数据传输速率之间进行权衡的雏菊链配置。在前一种情况下,通信时钟(SCLK)、数据输出(SDO)和数据输入(SDI)并行连接,而外部MCU (Master)为每个驱动分配一个独立的芯片选择信号,以实现单独的访问(需要更多的MCU I/O端口,但加载速度更快)。在雏菊链模式下,来自MCU的数据被记录并串行地通过所有连接的驱动器传播,因此需要更少的MCU I/O引脚,但导致更长的时间来加载数据到目标驱动器IC。
该公司的初步报告长达36页数据表提供了驱动器的电源侧,负载面静态和动态性能的详细信息,以及许多表指定的工作模式,I/O管脚功能和组合,诊断,以及MCU侧的状态。两种驱动程序都采用40个小型扁平封装:用于TB9053FTG的QFN40(四平无铅)封装和用于TB9054FTG的VQFN40(非常薄的QFN)封装。