掃地機(jī)器人主要結(jié)構(gòu)及Chipown推薦電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片如下所示，覆蓋所有電機(jī)。

下表是驅(qū)動(dòng)芯片的主要規(guī)格介紹：

電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片簡(jiǎn)介

1PN7708B -- 驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)!溫升及

溫度特性優(yōu)!抗干擾能力強(qiáng)!

針對(duì)掃地機(jī)器人的雙向輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)，我們強(qiáng)烈推薦明星物料PN7708B，其具有驅(qū)動(dòng)能力大、溫升小、抗干擾能力強(qiáng)和三溫特性一致性好等亮點(diǎn)，完美替代市面常見(jiàn)的x4950及xxx8870等芯片。

主要特性

? 電源電壓：6V ~ 38V

? 驅(qū)動(dòng)電流：2.5A(連續(xù))，3.5A(峰值)

? 導(dǎo)通內(nèi)阻Rdson：0.36Ω (HS+LS)

? 輸入PWM控制(IN/IN)

? 驅(qū)動(dòng)電流限流 ILIMIT外部可設(shè)置

? 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA

? 全面集成保護(hù)功能：電源欠壓保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)，輸出短路保護(hù)

? 采用SOP8-PP封裝，腳位與國(guó)內(nèi)外主要競(jìng)品兼容

亮點(diǎn)1：驅(qū)動(dòng)能力大，溫升小

雙向輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片痛點(diǎn)是扭矩和芯片溫升。前者直接影響掃地機(jī)的通過(guò)性，特別是在粗糙的地板上移動(dòng)時(shí)需要較大的扭矩，這直接取決于芯片在未觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)前提下的驅(qū)動(dòng)電流能力。而溫升過(guò)大既會(huì)觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)，也會(huì)影響電路周邊元器件可靠性。

PN7708B采用低特征導(dǎo)通電阻功率集成MOS技術(shù)，可提供更大輸出電流，并保證更低的溫升。下表是PN7708B與競(jìng)品x4950在相同條件下的帶載溫升特性的實(shí)際測(cè)試對(duì)比：

可以看到，在芯片殼溫約120℃工況下，PN7708B持續(xù)帶載能力達(dá)到2.3A，比競(jìng)品高20%。PN7708B溫升90.9度，比競(jìng)品低5度。

亮點(diǎn)2：抗干擾性好

掃地機(jī)等由電池供電，一是由于電池本身電壓的下降，二是由于大功率電機(jī)的啟動(dòng)或急剎急停，造成系統(tǒng)電壓較大波動(dòng)。兩者疊加可能會(huì)導(dǎo)致芯片的VCC處于啟動(dòng)電壓附近波動(dòng)而頻繁啟動(dòng)或關(guān)閉，也可能使得驅(qū)動(dòng)芯片IN輸入信號(hào)電壓產(chǎn)生波動(dòng)，導(dǎo)致輸入高低電平的誤判。

所以驅(qū)動(dòng)芯片一般會(huì)給VCC及IN輸入信號(hào)加滯回值(Hysteresis)。當(dāng)VCC或IN輸入電平有較大波動(dòng)，其對(duì)應(yīng)的滯回值較大能明顯降低系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài)，提升了系統(tǒng)的抗干擾性。

下表是PN7708B與競(jìng)品的VCC啟動(dòng)電壓和IN電平的實(shí)際測(cè)試對(duì)比數(shù)據(jù)。VCC欠壓滯回值0.8V，比競(jìng)品大。同時(shí)IN輸入信號(hào)電壓的滯回值約1V，比x4950明顯高。

亮點(diǎn)3：三溫特性一致性好

我們知道，芯片除了在常溫條件下的性能，在高溫和低溫條件下的參數(shù)一致性更能體現(xiàn)芯片實(shí)際性能和可靠性。PN7708B采用多域溫度補(bǔ)償技術(shù)，確保了全溫度范圍內(nèi)的參數(shù)一致性。

我們以下面PN7708的3個(gè)參數(shù)(ILIMIT限流點(diǎn)、VCCON /VCCOFF、靜態(tài)電流)的全溫度范圍測(cè)試為例說(shuō)明。可以面向看到，在結(jié)溫-25°C~+125°C全溫度范圍內(nèi)，各參數(shù)波動(dòng)非常小，表現(xiàn)出非常好的一致性。

此外，除了常規(guī)的電源欠壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)外，PN7708B特別針對(duì)電流有兩級(jí)保護(hù)，分別是限流保護(hù)和短路保護(hù)，如下實(shí)測(cè)波形說(shuō)明。

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

CH1:OUT1,CH2:OUT2,

CH3:IN1,CH4:IOUT

VREF=3.5V，CS=100mΩ，實(shí)測(cè)ILMIT電流=3.3A，此時(shí)兩個(gè)下管打開(kāi)，經(jīng)限流時(shí)間=28us后，芯片再次嘗試工作。

當(dāng)電流大于OCP閾值電流后，經(jīng)過(guò)屏蔽時(shí)間1.6us觸發(fā)OCP保護(hù)，此時(shí)輸出均關(guān)斷，且經(jīng)重啟時(shí)間=2.69ms后，芯片再次嘗試工作。

2PN7736/35 -- 四通道獨(dú)立控制、

高耐壓寬范圍、保護(hù)功能全面

對(duì)于掃地機(jī)器人的單向側(cè)刷，我們推薦四通道低側(cè)驅(qū)動(dòng)PN7735/36。一片可驅(qū)動(dòng)4個(gè)邊刷電機(jī)，也可并聯(lián)使用驅(qū)動(dòng)更大電流電機(jī)。不但能替代多個(gè)分離MOS加續(xù)流二極管，減少方案尺寸，而且大幅提升了產(chǎn)品可靠性。

PN7735/6—60V/1.5A四通道低側(cè)驅(qū)動(dòng)

(7735：串入并出，7736：并入并出)

主要特性

? 電源電壓：7.5V ~ 60V

? 集成鉗位二極管

? 驅(qū)動(dòng)電流：?jiǎn)瓮ǖ?.5A(連續(xù))，四通道0.8A(連續(xù))

? 導(dǎo)通內(nèi)阻Rdson：0.5Ω (低邊)

? PN7735：串口輸入，并行輸出;PN7736：并口輸入，并行輸出

? 輸出與輸入反相

? 集成保護(hù)功能：電源欠壓保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)，輸出短路保護(hù)

優(yōu)勢(shì)

? 寬工作電壓范圍，單通道輸出電流大

? 內(nèi)置續(xù)流二極管，防止感性電壓尖峰，減少外圍器件

? 串/并口輸入控制四個(gè)獨(dú)立通道

? 匹配延時(shí)低，可并聯(lián)增強(qiáng)續(xù)流能力

? 帶散熱焊盤的封裝，散熱性能好

? 先進(jìn)全面的片上保護(hù)功能，降低外圍設(shè)計(jì)復(fù)雜度，提高系統(tǒng)可靠性

封裝圖

PN7735

PN7736

3PN7709 -- 超低內(nèi)阻Rdson、FAULT

反饋功能、保護(hù)功能全面

對(duì)于掃地機(jī)器人的主刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于電流較大，我們推薦PN7709，上下管導(dǎo)通內(nèi)阻低至0.12Ω，驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)5A。如下。

主要特性

? 電源電壓：6V ~ 38V

? 驅(qū)動(dòng)電流：4A(連續(xù))，5A(峰值)

? 導(dǎo)通內(nèi)阻Rdson：0.12Ω (HS+LS)

? 輸入PWM控制(IN/IN)

? 驅(qū)動(dòng)電流限流 ILIMIT外部可設(shè)置

? 低功耗睡眠模式：Ivcc <10uA(IN1=IN2=0維持1ms以上)

? 全面集成保護(hù)功能：電源欠壓保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)，輸出短路保護(hù)

優(yōu)勢(shì)

? 內(nèi)置超低導(dǎo)通內(nèi)阻的MOS以及帶Thermal PAD的封裝，散熱性能好

? 通過(guò)外部電流采樣電阻設(shè)置ILIMIT電流，可靈活適應(yīng)不同應(yīng)用需求

? 集成FAULT異常狀態(tài)反饋功能

? 先進(jìn)全面的片上保護(hù)功能，降低外圍設(shè)計(jì)復(fù)雜度，提高系統(tǒng)可靠性

封裝圖

最后，對(duì)于上述雙向輪、邊刷、主刷電機(jī)均屬于直流有刷電機(jī)，

其驅(qū)動(dòng)芯片應(yīng)用注意事項(xiàng)如下:

1，根據(jù)限流點(diǎn)選擇CS電阻：

2，輸入電容影響瞬間帶載能力，推薦值100uF/50V以上，且需靠近VCC引腳擺放;

3，PCB布局是影響芯片散熱能力的主要因素，頂層和底層的鋪地平面需要有足夠?qū)挼某叽纾ㄟ^(guò)散熱過(guò)孔將頂層和底層鋪地平面連接。且鋪地平面需連接到芯片的裸露散熱焊盤，建議將芯片底部的鋪地區(qū)域裸露開(kāi)窗。

審核編輯：湯梓紅