Texas Instruments DRV8231 33V H橋驅動器是一款集成電機驅動器，具有N溝道H橋、電荷泵、電流檢測反饋、電流調節(jié)和保護電路。電荷泵通過支持N溝道MOSFET半橋和100%占空比驅動來提高效率。

數據手冊：*附件：Texas Instruments DRV8231 33V H橋驅動器驅動器數據手冊.pdf

DRV8231通過比較ISEN引腳上電流檢測分流電阻器上的模擬輸入VREF和電壓來進行電流調節(jié)。限流能力可顯著降低電機啟動和失速情況下的大電流。

低功耗休眠模式通過關斷大部分內部電路來實現(xiàn)超低靜態(tài)電流消耗。內部保護特性包括電源欠壓閉鎖、輸出過流和器件過熱。Texas Instruments DRV8231是一系列器件的一部分，具有引腳對引腳、可擴展R DS(on) 和電源電壓選項，支持各種負載和電源軌，設計變化極小。

特性

• N通道H橋有刷直流電機驅動器
• 工作電源電壓范圍：4.5V至33V
• 引腳對引腳、R DS(on) 、電壓和電流檢測/調節(jié)型號（外部分流電阻器和集成電流鏡）
• 集成電流調節(jié)
• 低功率睡眠模式
  • <1μA（V VM =24V，T J =25°C時）
• 小型封裝尺寸和占位面積
  • 8引腳WSON，帶PowerPAD?，2.0mm × 2.0mm
  • 8引腳HSOP封裝，帶有PowerPAD?，4.9mm × 6.0mm
• 集成保護特性
  • VM欠壓閉鎖 (UVLO)
  • 自動重試過流保護 (OCP)
  • 熱關斷 (TSD)

功能框圖

DRV8231 H橋電機驅動器技術解析與應用指南

一、產品概述

Texas Instruments的DRV8231是一款集成電流調節(jié)功能的3.7A有刷直流電機驅動器，采用N通道H橋設計，具有4.5V至33V的寬工作電壓范圍。該器件提供兩種電流檢測/調節(jié)變體：外部分流電阻和集成電流鏡版本（DRV8231A），滿足不同應用場景的需求。

?關鍵特性?：

• 峰值輸出電流能力達3.7A
• PWM控制接口，支持1.8V/3.3V/5V邏輯輸入
• 集成電流調節(jié)功能，有效限制啟動和堵轉電流
• 低功耗睡眠模式（<1μA@VVM=24V）
• 小型封裝選項：2.0×2.0mm WSON或4.9×6.0mm HSOP
• 完善的保護功能：欠壓鎖定(UVLO)、過流保護(OCP)和熱關斷(TSD)

二、核心技術解析

1. H橋驅動架構

DRV8231采用全N溝道MOSFET H橋設計，典型RDS(on)為600mΩ。其內置電荷泵支持100%占空比驅動，通過四個N溝道MOSFET實現(xiàn)雙向電機控制?？刂七壿嫼唵?，只需兩個數字輸入(IN1/IN2)即可實現(xiàn)：

• 正轉(IN1=1, IN2=0)
• 反轉(IN1=0, IN2=1)
• 制動(IN1=1, IN2=1)
• 滑行/休眠(IN1=0, IN2=0)

2. 電流調節(jié)技術

該器件的突出特點是集成電流調節(jié)功能，通過比較VREF電壓與ISEN引腳上的分流電阻壓降來實現(xiàn)。電流調節(jié)閾值計算公式為：
ITRIP = 10 × (VREF / RSENSE)

這種設計可顯著降低電機啟動和堵轉時的大電流，保護電機和驅動電路。當不使用電流調節(jié)時，ISEN引腳可直接接地。

3. 保護機制

DRV8231集成了三重保護電路：

1. ? 欠壓鎖定(UVLO) ?：VM電壓低于4.05V(下降閾值)時禁用輸出
2. ? 過流保護(OCP) ?：電流超過3.7A時觸發(fā)自動重試機制
3. ? 熱關斷(TSD) ?：結溫超過150°C時關閉輸出，40°C滯后恢復

三、典型應用設計

1. 電機驅動電路設計

?關鍵元件選型?：

• 電源去耦：0.1μF陶瓷電容(VM引腳)+47μF電解電容
• 電流檢測電阻：推薦低電感、高功率的表面貼裝電阻
• 散熱設計：通過大面積接地層和多層過孔優(yōu)化熱性能

?PCB布局建議?：

• 將ISEN走線作為Kelvin連接，減少測量誤差
• 功率回路面積最小化以降低EMI
• 熱焊盤充分連接至接地平面

2. 堵轉檢測方案

通過外接電流檢測放大器(如TLV6001)監(jiān)測ISEN電壓，可實現(xiàn)智能堵轉檢測：

1. 設置MCU ADC檢測閾值(如1A)
2. 忽略啟動時的涌入電流(約80ms)
3. 持續(xù)檢測運行電流，超過閾值時觸發(fā)保護

3. 繼電器驅動應用

DRV8231同樣適合驅動單/雙線圈閉鎖繼電器：

• 單線圈：使用H橋正/反轉狀態(tài)驅動
• 雙線圈：中心抽頭接VM，利用體二極管作為續(xù)流二極管

四、選型指南

DRV8231屬于TI有刷電機驅動器系列，與其他型號對比如下：

五、應用領域

DRV8231廣泛應用于需要精密電機控制的場景：

• 家電：洗衣機、咖啡機
• 醫(yī)療設備：呼吸機、手術設備
• 工業(yè)設備：打印機、ATM機
• 消費電子：掃地機器人
• 汽車電子：電動座椅調節(jié)