3974是DMOS双全桥PWM电机驱动器

特征

±1.5 A,，50 V连续输出额定值；低rDS（开）DMOS输出驱动程序；可编程的慢、快和混合电流衰减模式；串行接口控制芯片功能；低功耗同步整流；内部UVLO和热关机电路；交叉电流保护；睡眠和空闲模式。

设计用于脉冲宽度调制（PWM）电流控制在两个直流电机中，A3974SED能够输出电流至±1.5A和工作电压至50 V。内部固定关闭时间可以通过串行接口，可在缓慢、快速和混合电流衰减下运行模式。

提供独立启用输入端子，用于用外部控制每个直流电动机的转速和转矩应用的脉宽调制控制信号。

同步整流电路允许负载电流在以下过程中流过DMOS输出驱动程序的低rDS（开）电流衰减。此功能将消除外钳位二极管在大多数应用中，节省成本和外部组件计数，同时最小化功耗。内部电路保护包括热关机VDD的滞后、欠压监测与充电泵和交叉电流保护。特殊通电不需要排序。

A3974SED由44铅塑料PLCC提供四个铜蝙蝠翼片最大限度地散热。这个电源标签处于接地电位，无需电气隔离。

功能框图

功能描述

串行接口。A3974SED通过3线（时钟、数据、频闪）串行端口控制。可编程功能允许根据电机驱动要求最大限度地灵活配置脉宽调制。串行数据写为两个20位字：1位选择字和19位数据。数据从D19开始计时。

D0–D1空白时间。根据下表，当任何输出驱动器打开时，电流感应比较器被屏蔽。fosc是振荡器的输入频率。

D2–D6固定关闭时间。这个五位字设置内部PWM控制电路的固定关闭时间。关闭时间由：

其中N=0。。。。31个

例如，在振荡器频率为4mhz的情况下，固定关闭时间将以2微秒的增量从1.75微秒调整到63.75微秒。

D7–D10快速衰减时间。这个四位字设置内部PWM控制电路固定关闭时间的快速衰减部分。只有当选择了混合衰减模式（通过位D17）时，这才有影响。对于tfd>toff，该设备将有效地在快速衰减模式下工作。快速衰减部分定义为：

其中N=0。。。。15个

例如，在振荡器频率为4mhz的情况下，快速衰减时间将以2微秒的增量从1.75微秒调整到31.75微秒。

功能描述的同步整流部分描述了不同的操作模式。

D13外部脉冲宽度调制衰减模式。该位决定了当使用外部PWM电流控制的启用斩波时的电流衰减模式。

D14启用逻辑。该位与ENABLE一起决定输出驱动器是否处于斩波或接通状态。

D15相位逻辑。此位确定设备是在正向还是反向状态下工作。

D16 Gm范围选择。该位确定VREF是除以5还是10。

D17桥2模式。该位确定内部电流控制操作的缓慢或混合衰减。

D19测试模式。此位保留用于测试，用户不应更改。默认（低）在正常模式下操作设备。

D0-D17。定义与单词0相同，选择了单词1。数据被写入全桥2。

D19怠速模式。通过将“0”写入D19，可以将设备置于低功耗“空闲”模式。输出将被禁用，充电泵将被关闭，设备将消耗较低的负载供电电流。欠压监测电路将保持激活状态。在尝试启用任何输出驱动器之前，应将D19设置为高电平1 ms。

VREG。该内部产生的电源电压用于操作接收器侧DMOS输出。VREG由内部监控，在出现故障的情况下，设备的输出被禁用。VREG端子应与0.22μF电容器分离接地。

充油泵。电荷泵用于产生大于VBB的电源电压来驱动源端DMOS门。CP1和CP2之间应连接一个0.22μF的陶瓷电容器，用于泵送目的。VCP之间应连接一个0.22μF的陶瓷电容器，作为运行高端DMOS设备的储液罐。CP电压由内部监控，在故障情况下，设备的输出被禁用。

关闭。如果由于结温过高或CP或VREG上电压过低而发生故障，则设备的输出将被禁用，直到故障条件消除为止。通电时，或在低VDD的情况下，UVLO电路禁用驱动器并将串行端口中的数据重置为所有零。

现行法规。负载电流由内部固定关闭时间的PWM控制电路调节。当DMOS H桥的输出接通时，电机绕组中的电流增加，直到达到由外部感测电阻器（RS）、施加的模拟参考电压（VREF）和串行数据位D16确定的跳闸值：

当D16=0时…………ITRIP=VREF/10RS

当D16=1时…………ITRIP=VREF/5RS

在触发点，感测比较器重置源启用锁存器，关闭源驱动程序（在仅低端模式下，接收器驱动程序关闭的情况除外）。然后，负载电感使电流在串行端口编程的固定关闭时间段内循环。再循环期间的电流路径由慢/混合衰减模式（D17）和同步整流控制位（D11和D12）的配置确定。

睡眠模式。输入端睡眠专用于将设备置于最小电流消耗模式。当断言为低时，串行端口将重置为所有零，所有电路将被禁用。

脉冲宽度调制定时器功能。可通过串行端口（位D2–D10）对脉冲宽度调制定时器进行编程，以向控制电路提供固定的关闭时间脉冲宽度调制信号。在混合电流衰减模式下，关闭时间的第一部分在快速衰减中工作，直到达到快速衰减时间计数（串行位D7–D10），然后在关闭时间段的其余部分（位D2–D6）缓慢衰减。如果快速衰减时间设置得比关闭时间长，则该设备有效地在快速衰减模式下工作。位D17选择混合衰减或慢衰减。

同步整流。当通过ENABLE chop命令或内部固定关闭时间周期触发一个PWM关闭周期时，负载电流将根据控制逻辑选择的衰减模式再循环。在短的交叉延迟之后，A3974同步整流特性将在电流衰减期间打开适当的MOSFET（或关断时间混合衰减部分的MOSFET对），并使用低rDS（开）驱动器有效地使体二极管短路。这将大大降低功耗，并可以消除外部肖特基二极管的需要。

同步整流可配置为主动模式、被动模式、仅低端或通过串行端口（位D11和D12）禁用。激活模式通过在检测到零电流水平时关闭同步整流来防止负载电流反转。无源模式允许电流反向，但如果负载电流反向上升到VREF/10RS（当D16=0）或VREF/5RS（当D16=1）设置的电流限制，则将关闭同步整流电路。

仅低压侧模式将在关闭期间打开低压侧MOSFET，以通过MOSFET体二极管短路电流路径。在这种设置下，高端mosfet将不会同步整流，因此建议从输出到电源的四个外部二极管。此模式适用于大功率应用，希望节省每个电桥两个外部二极管的费用。在这种模式下，槽侧mosfet在PWM关断时间内被切断。在所有其他情况下，源侧mosfet响应于PWM关断命令而被切断。

应用程序信息

电流感应。为了最大限度地减小由于接地迹线红外下降而导致的ITRIP电流水平传感不准确，传感电阻器应具有独立的接地回路至设备的接地端子。对于低值感测电阻，电阻的PCB感测轨迹中的IR降可能很明显，应予以考虑。应避免使用插座，因为插座的接触电阻会导致RS的变化。

RS的最大值为RS=0.5/itrpmax。

刹车。通过串行端口位D13以慢衰减模式驱动设备，通过位D11和D12启用同步校正，并结合D14和启用输入终端应用启用斩波命令来实现制动功能。因为可以通过DMOS开关双向驱动电流，这种配置有效地短路电机产生的BEMF，只要使能斩波模式被断言。需要注意的是，内部的PWM电流控制电路在制动时不会限制电流，因为电流不会流过感测电阻器。最大制动电流可用VBEMF/RL近似。应注意确保在高速和高惯性负载的情况下，不会超过设备的最大额定值。

热保护.通常，当结温达到165°C时，电路会关闭所有驱动器。其目的仅在于保护装置不受过度连接温度导致的故障影响，不应意味着允许输出短路。热停堆具有大约15°C的滞后。

布局。印刷线路板应使用重型接地板。为了获得最佳的电气和热性能，驱动器应该直接焊接到电路板上。RS的接地侧应具有到设备接地端子的单独路径。此路径在物理上应尽可能短，并且不应连接任何其他组件。负载电源端子VBB应与放置在尽可能靠近设备的电解电容器（建议大于47μF）分离。

串行端口写入定时操作。 在时钟信号的上升沿，数据被记录到移位寄存器中。通常情况下，频闪将保持在高位，只有在启动写入循环时才会降低。计时要求见下图和规格表。

尺寸单位：英寸（控制尺寸）

注：1、引线间距公差是非累积的。

2、在所示限制范围内，由供应商选择精确的车身和引线配置。

3、可在28个设备的标准棒/管中使用，或在磁带和卷盘的零件号中添加“TR”。

尺寸单位为毫米（仅供参考）

注：1、引线间距公差是非累积的。

2、在所示限制范围内，由供应商选择精确的车身和引线配置。

3、可在28个设备的标准棒/管中使用，或在磁带和卷盘的零件号中添加“TR”。

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