方便易用的功放集成电路LMD18245

发布时间:2007/8/30 0:00:00 访问次数:638

摘要 美国NS公司推出的面向中小型直流电机及步进电机的全桥功放集成电路LDM18245只需外接两个电阻和两个电容，即可实现电机的功率驱动、电流控制及多种保护功能。详细介绍了该集成电路的工作原理及典型应用。

关键词 电机驱动PWM 功率放大器功放集成电路LMD18245

 随着集成电路制造技术的发展，集成功率放大器的性能不断提高。当前，出现了许多用于中小型直流电机及步进电机驱动的性能优良的集成电路产品。对于中小型直流电机及步进电机控制电路的设计人员来说，选用性能参数都比较合适的集成功率放大器，与采用分立元件设计的功放电路相比，不但能减小功放电路的体积，提高功放电路的整体性能；而且由于集成功放中设计了多种多样的保护电路，从而可以减少系统发生故障的可能性，提高电路的可靠性。例如，美国国家半导体公司National Semiconductou Inc.)推出的DMOS全桥电机驱动器LMD18245，只需外接两个电阻和两个电容，即可实现电机的全桥驱动、数字电流控制、过流保护、过热保护、欠压保护、防止对管直通等功能，充分体现了集成功放电路外围电路简单、性能稳定可靠、控制功能全面的特点。

LMD18245是为中小型直流电机及两相步进电机设计的功率放大集成电路。NS公司在该种芯片的制造过程中应用了多种技术 以达到在单个芯片上同时集成双极性逻辑电路、CMOS逻辑电路以及DMOS功率开关电路的目的，从而使芯片内部不仅包含了DMOS开关功率放大电路，还包含了直流电机和步进电机驱动及控制所需的所有电路模块，如四位D/A转换器、电机电流传感放大器、比较器、单稳电路、输入及控制逻辑、过流保护、欠压保护、过热保护等。在负载电流的测量上，针对在电机回路中串入传感电阻测量电机电流，将导致较大功率损耗的缺陷，NS公司采用了一种基本上无功率损耗的新型电流传感技术，使低成本下的无功率损耗电流测量成为可能。由于采用了固定切断时间的斩波放大器(Fixed Off-time Chopper)及内置四位D/A转换器，该芯片可以很容易完成电机电流的数字控制，实现步进电机的微步驱动。另外，LMD18245中的全DMOS H－桥功率开关低导通电阻特性，使其具有很高的功放效率。

１主要性能参数及引脚定义

1.1 LMD18245的主要性能参数

· 工作温度范围： -40℃～+125℃

· 电机电源电压范围：+12V～+55V

· 最大逻辑电压：+12V

· 最大输出持续电流：3A

· 最大输出峰值电流：6A

· 最小输入脉冲宽度：2μs

· 电流传感器最大线性误差（0.5A～3A）：±9%

1.2 LMD18245引脚定义

LMD18245采用15脚TO-220封装，引脚排列如图１所示。各引脚功能如下：

· OUT 1,OUT2: DMOS H－桥功放输出 接负载电机。

· COMP OUT: 比较器输出。当电流传感器引脚CS OUT的电压超过D/A转换器给定电压时，比较器翻转，触发单稳电路工作，切断电机供电电路。

· RC: 单稳电路时间参数引脚。在该引脚与地之间连接一并联RC网络，可以将单稳脉冲的宽度设置为1.1RC秒。

· PGND: 电机电源地。

· M4,M3,M2,M1: D/A转换器的二进制数字输入，其中Ｍ４为最高位。

· Vcc: 电机电源端。

· BRAKE:急停引脚。当该引脚为逻辑高电平输入时，H－桥的两个输入开关迅速将负载短路，从而使负载电流迅速衰减到零，达到″紧急刹车″的效果。其真值表见表１。

· DIRECTION 方向逻辑输入引脚，逻辑电平与负载方向的关系见表１。

· SGND: 逻辑电源地。