SGM42606：低導(dǎo)通電阻單H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)關(guān)鍵的組件，它直接影響著電機(jī)的性能和穩(wěn)定性。今天，我們就來(lái)深入了解一下SGMICRO推出的SGM42606低導(dǎo)通電阻單H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

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一、產(chǎn)品概述

SGM42606是一款集成了一個(gè)H橋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，它的功能十分強(qiáng)大，可以驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)、螺線管、雙極步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)繞組或其他設(shè)備。在消費(fèi)產(chǎn)品、玩具以及其他電池供電的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，都能看到它的身影。

這款設(shè)備集成了四個(gè)N - MOSFET，工作電源電壓范圍為2V至12V。在適當(dāng)?shù)纳釛l件下，SGM42606能夠提供高達(dá)6A的峰值輸出電流和3A的連續(xù)輸出電流。其內(nèi)部電荷泵會(huì)生成所需的柵極驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)還具備過(guò)流、短路、過(guò)壓、欠壓鎖定和熱關(guān)斷等多種保護(hù)功能。它采用了綠色TQFN - 5.5×3.5 - 24L封裝。

二、產(chǎn)品特性

（一）電源電壓范圍廣

電源電壓范圍為2V至12V，這使得它能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中都能穩(wěn)定工作。

（二）低導(dǎo)通電阻

HS + LS的導(dǎo)通電阻低至72mΩ，低導(dǎo)通電阻可以有效降低功率損耗，提高能源效率，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（三）高輸出電流能力

具備高達(dá)6A的峰值輸出電流和3A的連續(xù)輸出電流，能夠滿(mǎn)足大多數(shù)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)需求。

（四）豐富的保護(hù)功能

1. 過(guò)壓保護(hù)：當(dāng)電源電壓超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)采取保護(hù)措施，防止因過(guò)壓對(duì)設(shè)備造成損壞。
2. 欠壓鎖定：如果電源電壓低于欠壓鎖定閾值，設(shè)備將被禁用，內(nèi)部邏輯會(huì)被重置，直到電壓恢復(fù)正常才會(huì)重新啟動(dòng)。
3. 過(guò)流保護(hù)：當(dāng)檢測(cè)到過(guò)流時(shí)，會(huì)及時(shí)切斷相應(yīng)的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，若過(guò)流情況持續(xù)超過(guò)一定時(shí)間，所有H橋MOSFET將被禁用，經(jīng)過(guò)重試時(shí)間后再重新啟用。
4. 短路保護(hù)：能有效防止因輸出短路到地、電源或電機(jī)繞組之間而引發(fā)的故障。
5. 熱關(guān)斷：當(dāng)設(shè)備的結(jié)溫超過(guò)安全范圍時(shí)，所有橋和驅(qū)動(dòng)器將被關(guān)閉，溫度恢復(fù)到安全水平后，設(shè)備會(huì)重新開(kāi)始工作。

   （五）低功耗睡眠模式

   通過(guò)nSLEEP引腳控制，當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，設(shè)備進(jìn)入低功耗睡眠模式，此時(shí)所有內(nèi)部邏輯、橋和電荷泵都將被禁用，可有效降低功耗。

   （六）環(huán)保封裝

   采用綠色TQFN - 5.5×3.5 - 24L封裝，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)鉛且無(wú)鹵化物。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM42606的應(yīng)用范圍非常廣泛，包括但不限于以下幾個(gè)方面：

1. 電動(dòng)牙刷：為電動(dòng)牙刷的電機(jī)提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)，確保牙刷的正常工作。
2. 剃須刀：能夠精確控制剃須刀電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，提供更好的剃須體驗(yàn)。
3. 機(jī)器人：在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制中發(fā)揮重要作用，使機(jī)器人能夠靈活地移動(dòng)和操作。
4. 玩具：為玩具提供動(dòng)力，讓玩具更加生動(dòng)有趣。
5. 遙控直升機(jī)和汽車(chē)：實(shí)現(xiàn)對(duì)遙控設(shè)備電機(jī)的精確控制，提高操控性能。

四、引腳配置與功能

（一）引腳配置

（二）引腳功能說(shuō)明

這些引腳各自承擔(dān)著不同的功能，通過(guò)合理的連接和控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確驅(qū)動(dòng)和保護(hù)。例如，通過(guò)IN1H、IN1L、IN2H、IN2L引腳可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和速度；nSLEEP引腳可以控制設(shè)備的睡眠和喚醒狀態(tài)；nCLIP_EN引腳可以啟用或禁用電流限制保護(hù)功能。

五、電氣特性

（一）電源相關(guān)特性

• 電源電壓范圍為2V至12V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境。
• 電源電流在不同條件下有所不同，例如在VCC = 12V，nSLEEP = 3.3V，INxH = INxL = 0V，TJ = +25℃時(shí)，典型值為1.6mA；在睡眠模式下，VCC = 12V，nSLEEP = 0V，INxH = INxL = 0V，TJ = +25℃時(shí)，典型值為1.5μA。

  （二）邏輯輸入特性

• 輸入邏輯低電壓范圍為0V至0.4V，輸入邏輯高電壓范圍為1.5V至5.5V。
• 輸入邏輯低電流和高電流也有相應(yīng)的規(guī)定，確保輸入信號(hào)的穩(wěn)定性。

  （三）H橋FET特性

• HS FET和LS FET的導(dǎo)通電阻在不同溫度和電流條件下有所變化，例如在TJ = +25℃，IOUT = 2A時(shí)，HS FET導(dǎo)通電阻典型值為40mΩ；在TJ = -40℃至 +85℃，IOUT = -2A時(shí)，LS FET導(dǎo)通電阻最大值為65mΩ。

  （四）電流控制特性

• ISEN跳閘電壓典型值為200mV，電流檢測(cè)消隱時(shí)間固定為2.5μs，電流控制PWM頻率為33kHz。

  （五）保護(hù)電路特性

• 過(guò)流保護(hù)跳閘電平為6A，過(guò)流保護(hù)消隱時(shí)間為1.8μs，過(guò)流重試時(shí)間為7.5ms。
• 熱關(guān)斷溫度為165℃，熱關(guān)斷溫度遲滯為50℃。

六、詳細(xì)工作原理

（一）橋控制和衰減模式

（二）電流限制保護(hù)

電流限制保護(hù)通過(guò)固定頻率的PWM電流調(diào)節(jié)或電流斬波來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電流達(dá)到斬波閾值時(shí)，橋會(huì)禁用電流，直到下一個(gè)PWM周期開(kāi)始。斬波電流由比較器根據(jù)連接到ISEN引腳的電流檢測(cè)電阻兩端的電壓與參考電壓（200mV）進(jìn)行比較來(lái)設(shè)置，計(jì)算公式為(I{CHOP }=frac{200 mV}{R{ISENSE }})。當(dāng)nCLIP_EN為低電平時(shí)，電流限制保護(hù)功能啟用；為高電平時(shí)，功能禁用。

（三）死區(qū)時(shí)間

死區(qū)時(shí)間用于防止高端和低端MOSFET切換時(shí)的交叉導(dǎo)通。SGM42606的死區(qū)時(shí)間約為220ns（低端關(guān)斷到高端導(dǎo)通）/170ns（高端關(guān)斷到低端導(dǎo)通）。

（四）電源和輸入引腳

電荷泵用于生成大于VCC的柵極電源，以開(kāi)啟內(nèi)部N - MOSFET。在VCP和VCC引腳之間需要一個(gè)0.1μF的陶瓷電容，在VCC和GND引腳之間應(yīng)盡可能靠近設(shè)備連接一個(gè)0.1μF的電容和一個(gè)10μF或更大的陶瓷電容。

（五）設(shè)備功能模式

nSLEEP引腳為低電平時(shí)，設(shè)備進(jìn)入低功耗睡眠模式，此時(shí)所有內(nèi)部邏輯、橋和電荷泵都將被禁用。

七、封裝與訂購(gòu)信息

（一）封裝信息

SGM42606采用TQFN - 5.5×3.5 - 24L封裝，其封裝外形尺寸和推薦焊盤(pán)尺寸都有詳細(xì)的規(guī)定，方便工程師進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。

（二）訂購(gòu)信息

其中，XXXXX為日期代碼、跟蹤代碼和供應(yīng)商代碼。

八、總結(jié)

SGM42606作為一款低導(dǎo)通電阻單H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具有電源電壓范圍廣、輸出電流能力強(qiáng)、保護(hù)功能豐富等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。電子工程師在設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，可以考慮使用SGM42606，以提高電路的性能和穩(wěn)定性。同時(shí)，在使用過(guò)程中，要注意按照推薦的工作條件進(jìn)行操作，避免超過(guò)絕對(duì)最大額定值，以確保設(shè)備的可靠性。你在實(shí)際應(yīng)用中是否使用過(guò)類(lèi)似的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器呢？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。