TIDA-00210
适用于双极步进驱动的 75V/10A 保护型全桥功率级参考设计
TIDA-00210
概述
许多工作电压通常为 12VDC 至 48VDC 的应用中都会用到步进驱动器。TI 提供了丰富的步进电机驱动器解决方案产品系列，这些解决方案具有行业标准步进/方向和并行控制接口。
需要较大扭矩和功率的应用经常会用到 48VDC 以上、最高 100VDC 的电压。TIDA-00210 为这种步进驱动器提供了解决方案。TIDA-00210 在并联配置中使用两种基于 TIDA-00365 的受保护的全桥功率级：每种全桥都使用标称的 75VDC 电压和 10Arms 相电流，并且采用了具有集成放大器的 100V 全桥栅极驱动器 SM72295 和 4 个具有超低栅极电荷和小 SON5x6 封装及低热阻的 100V NexFET 功率 MOSFET，可实现双极高侧电流感应。功率级在电机端子之间及电机端子与地面之间具有全面的过热保护、过流保护和短路保护。板载电源为栅极驱动器和信号链提供一个 12V 和一个 3.3V 的电压轨。主机处理器接口为 3.3V I/O，用于连接像 C2000 Piccolo 这样的主机 MCU 以进行步进电机控制。
特性
- 具有 100VDC（标称 75VDC）最高输入电压和 10Arms 相电流的受保护的全桥功率级
- 使用 SM72295 100V 全桥栅极驱动器且该驱动器配有用于实现高侧双极相电流感应的集成放大器，最高支持 256 微步进，减少了 BOM。
- 在 16 kHz PWM 时效率达 95%，标称负载的开关损耗极低，也支持更高的 PWM 频率。由于采用 TI NexFET 功率 MOSFET，在 25C 环境温度和标称负载下不需要散热器。
- 由于 NexFET 打开和关闭的开关时间短（25ns，对开关节点电压没有过冲），全桥得到优化，可实现低 EMI。
- 硬件在相位与相位之间及相位与 GND 之间具有过热保护、过流保护和短路保护，并具有 UVLO。阈值可以在硬件中进行定制配置。
- 主机处理器接口为 3.3V，使像 C2000 这样的 MCU 能够实现定制的步进电机控制。通过补充的 PWM 输入和双极高侧电流感应缓冲 0-3.3V 模拟输出，可以精确控制相电流。通过相位与 GND 之间的电压反馈信号，可以进行反电动势感应和失速检测。使能信号使 MCU 能够打开和关闭功率级。
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产品
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| 类型 | 标题 | 下载最新的英文版本 | 日期 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 设计指南 | 75V 10A Protected Full Bridge Power Stage Bipolar Stepper Drives Design Guide (Rev. A) | 2016年 9月 28日 | |||
| 应用手册 | Designing with the ATL431LI | 2018年 11月 27日 |