JAJSL46A August 2022 – December 2022 DRV8452
PRODUCTION DATA
DRV8452 は、バイポーラ・ステッパ・モーター用の統合モーター・ドライバ・ソリューションです。このデバイスには、2 つの N チャネル・パワー MOSFET H ブリッジ、電流検出抵抗、電流レギュレーション回路、マイクロステッピング・インデクサが統合されています。DRV8452 は、4.5V～48V の広い電源電圧範囲をサポートできます。このデバイスは、44 ピン HTSSOP (DDW) パッケージと、28 ピン HTSSOP (PWP) パッケージの 2 つのパッケージで供給されます。DDW パッケージは、最大 5A のフルスケール、または 3.5A の実効値 (rms) の出力電流を供給します。PWP パッケージは、最大 4A のフルスケール、または 2.8A の実効値 (rms) の出力電流を供給します。実際のフルスケールおよび rms 電流は、周囲温度、電源電圧、PCB の熱設計に依存します。システム設計において、スケーラブルな電圧および電流ソリューションを提供するため、SPI インターフェイス付きの PWP パッケージは DRV8434S とピン互換です。ハードウェア・インターフェイス付きの PWP パッケージは、DRV8424、DRV8426、DRV8434 とピン互換です。DDW パッケージは、DRV8462、DRV8461 とピン互換です。
DRV8452 には自動トルク機能が内蔵されており、負荷トルクに応じて出力電流を調整することで、電力損失を低減し、システムの効率を向上させます。SPI インターフェイスには、特定のモーターやシステムの使用事例に合わせて自動トルク・アルゴリズムの性能を最適化できるよう、さまざまなオプションが用意されています。ストール検出機能は、モーターが妨げられている、またはエンドオブトラベル停止に達したときに、モーター・ストールの条件を検出してシステム・コントローラに通知します。さらに、静止電力節約モードにより、モーターが保持位置にあるときの電力損失が低減されます。
DRV8452 は電流検出アーキテクチャを内蔵しているため、2 つの外部電力検出抵抗が不要になり、基板面積、BOM コスト、設計作業が大幅に削減され、消費電力が大幅に低減されます。このアーキテクチャでは、電流検出に電流ミラー手法と内部パワー MOSFET を使うことで、検出抵抗での電力消費をなくしています。オプションの外部電力検出抵抗を PGND ピンと基板グランドの間に接続して、モーターの状態を監視し、フィールド・オリエンテッド・コントロールなどの閉ループ・アルゴリズムを実装することもできます。電流レギュレーションの設定点は VREF ピンの電圧で調整できます。SPI インターフェイスの場合、8 ビット・レジスタにより、コントローラは VREF 電圧リファレンスをスケーリングせずに出力電流をスケーリングできます。また、別の 8 ビット・レジスタにより、モーター停止時の電力損失を低減する目的で保持電流レベルを構成できます。
STEP/DIR インターフェイスにより、外部コントローラからステッパ・モーターの方向とステップ速度を制御できます。内部マイクロステッピング・インデクサを使うと、巻線電流レベルを制御する外部コントローラを使わずに高精度のマイクロステッピングを実行できます。このインデクサはフルステップ、ハーフステップ、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128、1/256 マイクロステッピングを実行できます。マイクロステッピングが大きいほど、可聴ノイズの低減とスムーズな動作が大きく向上します。自動マイクロステッピング・モードでは、入力ステップ周波数が高分解能に補間されるため、コントローラからの低周波数ステップ入力を使用して動作しながら、電流レギュレーションが改善され、可聴ノイズが低減されます。カスタム・マイクロステッピング表を使用すると、特定のモーターのニーズに合わせて電流波形を調整できます。
ステッパ・モーター・ドライバは、低速減衰、混合減衰、高速減衰など、いくつかの種類の減衰モードを実装することにより、巻線電流を再循環する必要があります。DRV8452 はスマート・チューン減衰モードをサポートしています。スマート・チューンは革新的な減衰メカニズムで、電源電圧、モーター速度のばらつきや経年変化の影響に関係なく、最適な電流レギュレーション性能が得られるよう、自動的に調整を行います。スマート・チューン・リップル・コントロールは、オフ時間可変型のリップル電流制御方式を採用し、モーター巻線電流の歪みを最小限に抑えることができます。スマート・チューン・ダイナミック減衰では、固定オフ時間のダイナミック高速減衰割合方式が使用されます。スマート・チューン減衰モードに加えて、DRV8452 は静止時にノイズのない動作を実現するためのサイレント・ステップ減衰モードと、低速の回転速度にも対応しています。
本デバイスは、内蔵デジタル発振器と内蔵チャージ・ポンプのための拡散スペクトラム・クロック処理機能を備えています。この機能により、本デバイスからの電磁放射を最小限に抑えることができます。また、低消費電力スリープ・モードを搭載しているため、モーターをアクティブに駆動していないときにシステムの電力を節約できます。