Chipow電機驅動芯片簡介

掃地機器人主要結構及Chipown推薦電機驅動芯片如下所示，覆蓋所有電機。

下表是驅動芯片的主要規格介紹：

電機驅動芯片簡介

1PN7708B -- 驅動能力強!溫升及

溫度特性優!抗干擾能力強!

針對掃地機器人的雙向輪電機驅動，我們強烈推薦明星物料PN7708B，其具有驅動能力大、溫升小、抗干擾能力強和三溫特性一致性好等亮點，完美替代市面常見的x4950及xxx8870等芯片。

主要特性

? 電源電壓：6V ~ 38V

? 驅動電流：2.5A(連續)，3.5A(峰值)

? 導通內阻Rdson：0.36Ω (HS+LS)

? 輸入PWM控制(IN/IN)

? 驅動電流限流 ILIMIT外部可設置

? 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA

? 全面集成保護功能：電源欠壓保護，過溫保護，輸出短路保護

? 采用SOP8-PP封裝，腳位與國內外主要競品兼容

亮點1：驅動能力大，溫升小

雙向輪電機驅動芯片痛點是扭矩和芯片溫升。前者直接影響掃地機的通過性，特別是在粗糙的地板上移動時需要較大的扭矩，這直接取決于芯片在未觸發過溫保護前提下的驅動電流能力。而溫升過大既會觸發過溫保護，也會影響電路周邊元器件可靠性。

PN7708B采用低特征導通電阻功率集成MOS技術，可提供更大輸出電流，并保證更低的溫升。下表是PN7708B與競品x4950在相同條件下的帶載溫升特性的實際測試對比：

可以看到，在芯片殼溫約120℃工況下，PN7708B持續帶載能力達到2.3A，比競品高20%。PN7708B溫升90.9度，比競品低5度。

亮點2：抗干擾性好

掃地機等由電池供電，一是由于電池本身電壓的下降，二是由于大功率電機的啟動或急剎急停，造成系統電壓較大波動。兩者疊加可能會導致芯片的VCC處于啟動電壓附近波動而頻繁啟動或關閉，也可能使得驅動芯片IN輸入信號電壓產生波動，導致輸入高低電平的誤判。

所以驅動芯片一般會給VCC及IN輸入信號加滯回值(Hysteresis)。當VCC或IN輸入電平有較大波動，其對應的滯回值較大能明顯降低系統的不穩定狀態，提升了系統的抗干擾性。

下表是PN7708B與競品的VCC啟動電壓和IN電平的實際測試對比數據。VCC欠壓滯回值0.8V，比競品大。同時IN輸入信號電壓的滯回值約1V，比x4950明顯高。

亮點3：三溫特性一致性好

我們知道，芯片除了在常溫條件下的性能，在高溫和低溫條件下的參數一致性更能體現芯片實際性能和可靠性。PN7708B采用多域溫度補償技術，確保了全溫度范圍內的參數一致性。

我們以下面PN7708的3個參數(ILIMIT限流點、VCCON /VCCOFF、靜態電流)的全溫度范圍測試為例說明?？梢悦嫦蚩吹?，在結溫-25°C~+125°C全溫度范圍內，各參數波動非常小，表現出非常好的一致性。

此外，除了常規的電源欠壓保護和過溫保護外，PN7708B特別針對電流有兩級保護，分別是限流保護和短路保護，如下實測波形說明。

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

VREF=3.5V，CS=100mΩ，實測ILMIT電流=3.3A，此時兩個下管打開，經限流時間=28us后，芯片再次嘗試工作。

當電流大于OCP閾值電流后，經過屏蔽時間1.6us觸發OCP保護，此時輸出均關斷，且經重啟時間=2.69ms后，芯片再次嘗試工作。

2PN7736/35 -- 四通道獨立控制、

高耐壓寬范圍、保護功能全面

對于掃地機器人的單向側刷，我們推薦四通道低側驅動PN7735/36。一片可驅動4個邊刷電機，也可并聯使用驅動更大電流電機。不但能替代多個分離MOS加續流二極管，減少方案尺寸，而且大幅提升了產品可靠性。

PN7735/6—60V/1.5A四通道低側驅動

(7735：串入并出，7736：并入并出)

主要特性

? 電源電壓：7.5V ~ 60V

? 集成鉗位二極管

? 驅動電流：單通道1.5A(連續)，四通道0.8A(連續)

? 導通內阻Rdson：0.5Ω (低邊)

? PN7735：串口輸入，并行輸出;PN7736：并口輸入，并行輸出

? 輸出與輸入反相

? 集成保護功能：電源欠壓保護，過溫保護，輸出短路保護

優勢

? 寬工作電壓范圍，單通道輸出電流大

? 內置續流二極管，防止感性電壓尖峰，減少外圍器件

? 串/并口輸入控制四個獨立通道

? 匹配延時低，可并聯增強續流能力

? 帶散熱焊盤的封裝，散熱性能好

? 先進全面的片上保護功能，降低外圍設計復雜度，提高系統可靠性

封裝圖

PN7735

PN7736

3PN7709 -- 超低內阻Rdson、FAULT

反饋功能、保護功能全面

對于掃地機器人的主刷電機驅動，由于電流較大，我們推薦PN7709，上下管導通內阻低至0.12Ω，驅動能力可達5A。如下。

主要特性

? 電源電壓：6V ~ 38V

? 驅動電流：4A(連續)，5A(峰值)

? 導通內阻Rdson：0.12Ω (HS+LS)

? 輸入PWM控制(IN/IN)

? 驅動電流限流 ILIMIT外部可設置

? 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA(IN1=IN2=0維持1ms以上)

? 全面集成保護功能：電源欠壓保護，過溫保護，輸出短路保護

優勢

? 內置超低導通內阻的MOS以及帶Thermal PAD的封裝，散熱性能好

? 通過外部電流采樣電阻設置ILIMIT電流，可靈活適應不同應用需求

? 集成FAULT異常狀態反饋功能

? 先進全面的片上保護功能，降低外圍設計復雜度，提高系統可靠性

封裝圖

最后，對于上述雙向輪、邊刷、主刷電機均屬于直流有刷電機，

其驅動芯片應用注意事項如下:

1，根據限流點選擇CS電阻：

2，輸入電容影響瞬間帶載能力，推薦值100uF/50V以上，且需靠近VCC引腳擺放;

3，PCB布局是影響芯片散熱能力的主要因素，頂層和底層的鋪地平面需要有足夠寬的尺寸，通過散熱過孔將頂層和底層鋪地平面連接。且鋪地平面需連接到芯片的裸露散熱焊盤，建議將芯片底部的鋪地區域裸露開窗。

審核編輯：湯梓紅