在现代电子设备飞速发展的今天,电机扮演着至关重要的角色。随着设备不断向更小尺寸、更轻重量和更高性能的方向迈进,减小电机电路板空间成为了电子工程师们面临的一个重要挑战。这一挑战不仅涉及组件尺寸的优化,还与热管理、信号完整性、电磁兼容性、制造工艺以及成本控制等多个方面密切相关。为了应对这一挑战,工程师们首要的任务就是选择能够减少外部部件的小型封装电机驱动 IC,从而在节省电路板空间的同时,保持甚至提升设备的性能。
东芝面向消费类产品和工业设备推出的双路直流有刷电机驱动 IC——TB67H481FNG 和 TB67H480FNG,正是解决这一挑战的理想之选。这两款驱动 IC 不仅能够有效减少所需的外部部件数量,还采用了极为通用且节省空间的小型封装,为减小电机电路板的尺寸提供了有力支持。
TB67H481FNG 和 TB67H480FNG 是采用 PWM 斩波器类型的恒流双 H 桥驱动 IC,专门为直流有刷电机驱动而精心设计。它们的电机输出额定电压(值)可达 50V,电机输出额定电流(值)为 2.5A。不过,两款产品在输入接口上有所不同,TB67H481FNG 采用 IN 输入,而 TB67H480FNG 则使用 PHASE 输入。此外,IC 操作的内置稳压器允许电机由单个 VM 电源驱动,这一设计大大简化了电源供应的复杂性。

这两款产品采用 BiCD(双极 - CMOS - DMOS)工艺制造,并使用极为通用的小型 HTSSOP28 封装。与东芝当前产品 TB67S109AFNG 使用的 HTSSOP48 封装相比,其表贴面积大约小 39%。而且,与四周排列端子的 QFN 型封装不同,HTSSOP 封装在两个方向排列端子,这使得电路板布线更为便捷,工程师在设计电路板时能够更加灵活地布局线路,提高设计效率。
这些 IC 内部都集成了用于电荷泵电路的电容,这一创新设计不仅可减少外部部件的使用,还有助于节省电路板空间。在现代电子设备追求小型化的趋势下,这一特性显得尤为重要。
两款电机驱动 IC 不仅支持 8.2V 至 44V 的电机电源电压,具有较宽的电源电压适应范围,而且在休眠模式下低功耗电流(IM1)为 20μA。这使得它们可广泛用于 12V/24V 电源应用,无论是在一些对功耗要求较高的便携式设备,还是在工业自动化中的 12V/24V 电源系统中,都能发挥出色的性能。
TB67H481FNG 和 TB67H480FNG 的主要特性如下:
- 采用 BiCD 工艺集成单片 IC:用于输出功率晶体管的 DMOSFET,这种工艺结合了双极、CMOS 和 DMOS 的优点,使得芯片在性能和功耗方面达到了较好的平衡。
- 两个用于输出的内置 H 桥:能够为电机提供稳定的驱动电流,实现电机的正反转控制。
- 多种电流衰减模式可选:包括混合衰减、慢衰减、快衰减,工程师可以根据不同的应用场景选择合适的电流衰减模式,以优化电机的性能。
- 低导通电阻:Rds (on)(H + L)=0.4Ω(典型值),低导通电阻可以减少功率损耗,提高能源利用效率。
- PWM 恒流驱动:能够控制电机的电流,保证电机的稳定运行。
- 3.3V 稳压器输出:为其他电路提供稳定的电源供应。
- 高击穿电压、大电流:50V/2.5A(值),可以满足一些对电机驱动功率要求较高的应用。
- 省电功能:休眠模式可以有效降低功耗,延长设备的续航时间。
- 电荷泵电路无需外接电容:减少外部部件,进一步简化了电路设计。
- 接口:IN 输入控制 @H481;Phase 输入控制 @H480,提供了不同的控制方式,方便工程师根据具体需求进行选择。
- 保护检测:热关断检测(TSD)、过电流检测(ISD)和欠压锁定检测(UVLO),错误检测标志输出功能(LO),这些保护机制能够有效保护芯片和电机,提高系统的可靠性。
- 低功耗:休眠模式 IM1 = 20μA(值),在不工作时能够将功耗降至。
- 小型 HTSSOP28 封装:P - HTSSOP28 - 0510 - 0.65 - 001,28 引脚表贴,尺寸为 6.4mm×9.7mm(典型值),节省电路板空间。