看東芝芯片如何賦能電機(jī)驅(qū)動(dòng)？

當(dāng)智能家居的窗簾自動(dòng)開合，掃地機(jī)器人靈巧避開障礙，銀行ATM機(jī)精準(zhǔn)吐出鈔票的瞬間，這些看似平常的動(dòng)作背后，都隱藏著一場(chǎng)靜默的“動(dòng)力革命”。

驅(qū)動(dòng)這場(chǎng)革命的技術(shù)因素有三：一是能效博弈，電池供電設(shè)備對(duì)每1μA電流的極致壓榨；二是智能進(jìn)化，從簡(jiǎn)單啟停到精準(zhǔn)保護(hù)；三是集成革命，在更小的空間里塞入整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

在這場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)中，東芝半導(dǎo)體以其40余年的技術(shù)沉淀，始終緊跟客戶需求不斷推進(jìn)研發(fā)，正在用一系列“芯片藝術(shù)品”重新定義電機(jī)控制的未來。

東芝的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品線極為豐富，能夠針對(duì)各類應(yīng)用精準(zhǔn)提供適配方案。無論是滿足供電應(yīng)用對(duì)于低電壓的需求，還是應(yīng)對(duì)風(fēng)扇電機(jī)所需要的較高電壓要求，都能夠輕松勝任、應(yīng)對(duì)自如。下面我們就來看看東芝的幾款電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC吧。

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直流有刷電機(jī)的“智慧之芯”

東芝 TB67H450AFNG 和 TB67H451AFNG 是一對(duì)PWM斬波式直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC，僅含一個(gè)電機(jī)輸出單元通道。其低導(dǎo)通電阻MOSFET搭配PWM控制，可有效降低熱量產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)高效的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。它們?cè)O(shè)有IN1和IN2兩個(gè)輸入端，可靈活選擇前進(jìn)、后退、制動(dòng)、STOP（OFF）四種操作模式。

這兩款產(chǎn)品性能出色，工作電壓范圍在4.5V至44V之間，能夠輸出3.5A大電流，且待機(jī)電流僅為1μA，采用通用小型HSOP8封裝，比傳統(tǒng)方案節(jié)省更多空間。不過，二者在過流保護(hù)的處理上也存在一些差異。TB67H450FNG是鎖定型器件，在觸發(fā)過流保護(hù)后，會(huì)“硬核鎖死”，輸出持續(xù)關(guān)斷，直至重啟電源或重置待機(jī)模式；TB67H451FNG則具備自動(dòng)恢復(fù)功能，觸發(fā)過流保護(hù)后，能夠“自動(dòng)復(fù)活”，當(dāng)過電流狀態(tài)消除后，無需外部控制就能自行恢復(fù)正常工作。

直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用電路示例

TB67H450AFNG和TB67H451AFNG的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涵蓋移動(dòng)設(shè)備、5V USB電源設(shè)備，以及工業(yè)設(shè)備、家用電器（如機(jī)器人吸塵器、電子鎖、小型家用機(jī)器人）、打印機(jī)和銀行終端等需要大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)景。

另外，東芝具有電流監(jiān)測(cè)功能的單通道H橋驅(qū)動(dòng)器TB67H453FNG也表現(xiàn)出色，其絕對(duì)最大額定值也是50V／3.5A，能夠控制1臺(tái)直流有刷電機(jī)（雙向）或2臺(tái)直流有刷電機(jī)（單向）。

02

無刷電機(jī)的“指揮家”

東芝 TB67Z833S／H 是3相柵極驅(qū)動(dòng)IC，通過與微控制器和MOSFET配合，能夠驅(qū)動(dòng)適用于多種場(chǎng)景的直流無刷電機(jī)，提供實(shí)用的整體解決方案。

點(diǎn)擊圖片了解東芝3相柵極驅(qū)動(dòng)電路IC

兩款I(lǐng)C中都有三個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)電路，集成了3相高低邊MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，可驅(qū)動(dòng)全橋雙N MOSFET（6路）。其柵極驅(qū)動(dòng)電流灌電流為10mA至1A（絕對(duì)最大值）、拉電流為20mA至2A（絕對(duì)最大值）可調(diào)。IC供電電壓為8至75V，漏極電壓工作范圍為6至75V，其待機(jī)電流僅為1μA，有助于延長(zhǎng)電池驅(qū)動(dòng)設(shè)備待機(jī)時(shí)間。

該產(chǎn)品內(nèi)置三通道（可選）放大器用于電機(jī)電流采樣，有助于減少外部元件，節(jié)省板上空間。內(nèi)置保護(hù)功能提升了系統(tǒng)可靠性，另有SPI控制接口（可選）。

3相直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)框圖

TB67Z833S／H的應(yīng)用領(lǐng)域包括：風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)工具、清潔設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等應(yīng)用的直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

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步進(jìn)電機(jī)的“精雕師”

東芝 TB67S581FNG 和 TB67S580FNG 是兩款獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的2相雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC，采用通用的小型HTSSOP28封裝，極大地減少了外部部件數(shù)量，有效節(jié)省電路板空間。

點(diǎn)擊圖片了解東芝電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC

在性能方面，TB67S581FNG的電機(jī)輸出額定電壓（絕對(duì)最大值）達(dá)50V，額定電流（絕對(duì)最大值）為2.5A；TB67S580FNG的對(duì)應(yīng)值分別為50V和1.6A。兩款產(chǎn)品均支持8.2V至44V的電機(jī)電源電壓。在休眠模式下，其低功耗電流（IM1）最高僅20μA，十分適合12V／24V電源應(yīng)用場(chǎng)景。此外，內(nèi)置的電荷泵無需外接電容，最大支持32細(xì)分并兼容多種衰減模式，重新定義了電機(jī)精密控制。

應(yīng)用電路示例

東芝TB67S581FNG和TB67S580FNG的應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋辦公設(shè)備（如打印機(jī)、掃描儀）、工業(yè)設(shè)備（像安防監(jiān)控、ATM機(jī)）以及投影儀等。

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特色鮮明的恒流驅(qū)動(dòng)“孿生子”

東芝 TB67H481FNG 和 TB67H480FNG 與 TB67S581FNG 、 TB67S580FNG 類似，在設(shè)計(jì)上減少了所需的外部部件數(shù)量，并采用通用且節(jié)省空間的小型封裝。

兩款產(chǎn)品的電機(jī)輸出額定電壓（絕對(duì)最大值）均為50V，電機(jī)輸出額定電流（絕對(duì)最大值）為2.5A，支持雙路有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)。該IC內(nèi)置電荷泵，無需外接電容，并支持多種衰減模式，為相關(guān)設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供了可靠且高效的解決方案。在輸入接口方面，TB67H481FNG采用IN輸入，TB67H480FNG則使用PHASE輸入。

應(yīng)用電路示例

從應(yīng)用來看，TB67H481FNG和TB67H480FNG適用于辦公設(shè)備，如打印機(jī)、掃描儀等；另外，兩款產(chǎn)品在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的安防監(jiān)控、ATM機(jī)等也有出色表現(xiàn)。

除這兩款產(chǎn)品外，東芝還有一款單H橋驅(qū)動(dòng)器IC —— TB67H482FNG ，內(nèi)置穩(wěn)壓器，輸出額定值為50V／5A（比TB67H480FNG大一倍），可以由單個(gè)VM電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)，適用于各種直流有刷電機(jī)應(yīng)用。

總結(jié)

從上世紀(jì)70年代誕生第一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC起，到今天的智能驅(qū)動(dòng)方案，東芝始終以持續(xù)不斷的技術(shù)迭代有力地證明：真正意義上的創(chuàng)新并非一味地推倒重來、徹底顛覆，而是在既有基礎(chǔ)上穩(wěn)步進(jìn)化、層層遞進(jìn)。

在如今這個(gè)萬物互聯(lián)的星辰大海中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC的故事還會(huì)繼續(xù)下去。而東芝半導(dǎo)體始終走在前沿，憑借一顆顆微型化的“智慧之芯”，于無聲處發(fā)揮著巨大能量，悄然改變著人類與機(jī)器協(xié)同共舞的全新方式。