LMD18200 中文翻译剖析.docx
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LMD18200中文翻译剖析
LMD18200
3A，55VH桥
概述
该LMD18200是一个3AH桥设计为运动控制应用程序。
该器件采用多技术构建的过程，这个过程结合了双极型的CMOS控制电路和DMOS功率器件。
它非常适用于驱动直流电动机和步进电动机;LMD18200峰值输出电流高达6A。
创新的电路方便了输出电流的低损耗传感的实施。
功能特点：
提供高达3A的连续输出；工作在电源电压高达55V；
低RDS（ON）每个交换机典型0.3W；TTL和CMOS兼容输入；
不“直通”电流；在145°Cn热警告标志输出；
热关断（输出关闭），在170℃下；内部钳位二极管；
负载短路保护；内部电荷泵外部自举功能；
应用：
DC及步进电机驱动器；位置和速度伺服机构；
工厂自动化机器人；数控机械；
计算机打印机和绘图仪；
绝对最大额定值：
如果军事/航空航天指定的设备是必需的，请联系国家半导体销售办事处/经销商咨询具体可用性和规格。
总电源电压（VS，引脚6）60V；电压在Pins3，4，5，8和912V
电压自举脚
（引脚1和11）输出电压+16V；峰值输出电流（200毫秒）6A
连续输出电流（注2）3A；功耗（注3）25W
功耗（TA=25°C，自由空气）3W；结温TJ（最大）150°C
ESD易感性（注4）1500V；贮藏温度，Tstg-40°C至+150°C
焊接温度（10秒）300℃；
经营额定值（注1）：
结温TJ-40°C至+125°C；连接电源电压+12V至+55V
电气特性（注5）：
下列规范适用于VS=42V，除非另有规定。
黑体限制适用于在整个工作。
温度范围，−40˚C≤TJ≤+125˚C，所有其他的限制是为TA=TJ=25°C。
电气特性备注：
注1：
最大极限值是指超出可能发生损坏设备的限制。
操作时，直流和交流电气规格不适用该设备超出其额定工作条件。
注2：
有关详情请参阅有关限流应用信息。
注3：
最大功耗必须在高温下会减小，这是TJ（最大），QJA，和TA的功能。
最大允许功耗在任何温度为PD（最大）=（TJ（最大）-助教）/QJA，或在绝对额定值，以较低者为准给出的数字。
从结点的典型热阻到外壳（QJC）为1.0°C/W的结点到环境（QJA）为30°C/W为了保证操作TJ（最大）=125°C。
注4：
人体模型，100pF的出院通过1.5kW电阻。
除了引导pins（引脚1和引脚11）的保护，以1000V的ESD。
注5：
所有的限制是100％的产品在25°C进行测试极端的温度范围用公认的SQC（统计质量控制），通过相关保证
方法。
所有参数均用于计算AOQL，（平均出厂质量水平）。
注6：
输出电流脉冲（TW<2ms，占空比<5％）。
注7：
规定计算相对电流检测输出值与1A负载。
注8：
可供选择更严格的公差。
请与工厂联系。
引脚说明（见接线图）：
引脚1，自举1输入：
自举电容引脚一半H桥1号。
推荐的电容（10nF的）是
连接引脚1和2之间。
引脚2，输出1：
半H桥1号输出。
引脚3，方向输入：
见表1。
这个输入控制输出1和输出2（引脚2和10）之间的电流流动的方向，因此，电动机负载的旋转方向。
引脚4，制动输入：
见表1。
这个输入被有效地缩短其端子用于制动器的电动机。
当需要制动时，该输入被当作一个逻辑高电平并且还需要施加逻辑高到PWM输入，针5。
电机短路是由逻辑电平的方向输入（引脚3）确定的驱动程序：
与引脚3逻辑高电平，两个电流源输出晶体管为ON，与引脚3逻辑低电平，两个灌电流输出晶体管为ON。
所有的输出晶体管可以被关闭通过应用逻辑高到引脚4和逻辑低到PWM输入引脚5，在这种情况下，只有一个小的偏置电流（约-1.5毫安），存在于每个输出引脚。
引脚5，PWM输入：
见表1。
这如何输入（和方向输入引脚3）用于通过PWM信号的格式来确定。
（见接线图）（续）
引脚7，接地连接：
该引脚是接地回路，并在内部连接到安装标签。
引脚8，电流检测输出：
该引脚提供拉电流检测输出信号，通常是377μA/A。
引脚9，热标志输出：
该引脚提供热警告标志输出信号。
引脚9变为低电平在145˚C（结温）。
然而，芯片将不会关闭本身，直到170˚C达到的交界处。
引脚10，输出2：
半H桥2号输出。
引脚11，自举2输入：
自举电容引脚半H桥2号。
推荐的电容（10nF的）连接引脚10和11之间。
应用信息
PWM信号的类型：
LMD18200很容易接口与不同形式的PWM信号。
使用的部分的两个的PWM比较流行的形式在下面的段落中描述。
简单来说，锁定防相PWM组成，其中编码方向和幅度信息（见图2）单，可变占空比信号。
50％占空比的PWM信号代表零驱动，因为净值电压（集成在一个周期）的传送到负载为零。
对于LMD18200，PWM信号驱动方向输入（引脚3）和PWM输入（引脚5）连接到逻辑高电平。
登录/幅度的PWM由独立的方向（符号）和幅度（幅度）信号（参见图3）组成。
它的（绝对值）大小信号是占空比调制，并且没有一个脉冲信号（连续的逻辑低电平）代表零驱动。
电流传送到负载成正比的脉冲宽度。
至于LMD18200，方向输入（引脚3）的符号信号和PWM输入（引脚5）是由幅度信号驱动。
信号转换要求：
为了确保适当的内部逻辑的性能，它是很好的做法，以避免调整输入信号的上升沿和下降沿。
中的至少1微秒的延迟应的方向，制动和/或PWM输入信号的转换之间进行引入。
一个保守的方法是可以肯定至少有第一过渡期的结束和第二个过渡的开始之间500ns的延迟。
参见图4。
使用电流检测输出
电流检测输出（引脚8）具有每路输出电流安培377μA的敏感性。
为了获得最佳的精度和该信号的线性度，引脚8和接地之间的电压发生电阻的值应选择以限制在销8发展到5V的最大电压，或更少。
最大电压符合12V。
应当指出的是，再循环的电流（续流电流）的电流检测电路忽略。
因此，仅在上部源输出的电流被感测。
利用热警告标记
该THERMALFLAG输出（引脚9）是一个开放的集电极晶体管。
这允许通过有线或热警告标志输出连接从多个LMD18200的，并允许用户设置输出信号摆幅，以匹配系统要求的逻辑高电平。
这个输出通常驱动的系统控制器的中断输入。
中断服务程序然后将设计采取适当措施，如减少负载电流或发起一个有序的系统关机。
对标志引脚的最大电压符合12V。
电源旁路
在转场切换的经历快速的电流变化的水平可能导致整个系统的杂散电感麻烦的电压瞬变。
它通常需要绕过电源轨具有高品质电容（s）连接尽可能接近到VS电源（引脚6）和地面（引脚7）。
一个1μF高频陶瓷电容。
应注意限制瞬态下面的绝对最大额定值器件的电源引脚。
当在电源电压高于40V工作电压，芯片电压抑制器（稳压管），如P6KE62A建议从供应到地面。
典型的陶瓷电容器用的电压抑制器的存在而消除。
注意，驱动高负载电流时，更大量的电源旁路电容（一般每安培至少100μF的负载电流）是必需的，以吸收感性负载的循环电流。
电流限制
限流保护电路已被纳入LMD18200的设计。
对于任何动力装置，必须考虑的是重大浪涌电流的影响是很重要的。
该保护电路监测这一增长在电流（阈值被设置为大约10安培）和切断电源装置尽可能快地在事件的过载条件。
在一个典型的电机驱动AP-折叠术的最常见的过载故障所引起短路电机绕组和转子锁定。
在这些浓度条件电机的电感（以及任何一连串的电导在VCC电源线）的作用是降低MAG-数量级的浪涌电流至安全水平为LMD18200。
一旦设备被关闭时，控制电路将周期为颂歌般地试图打开电源装置重新开启。
此功能AL-低点立即返回到正常操作的情况下该故障已被删除。
虽然故障重电源但是，该设备将循环中的热量和出关机。
这可以在VCC建立电压瞬变供电线路，因此适当的电源旁路技术是必需的。
最严重的情况对于任何动力装置是一个直接的，硬连接（“螺丝刀”）的长期短从输出到地。
这种情况可以产生电流的浪涌通过15安培的顺序上的电源设备，然后重新QUIRE管芯和封装消散高达500瓦的电源所需的保护电路很短的时间切断电源装置。
这种能量可以是破坏性的，特别是在较高的工作电压（>30V），所以一些预防措施是为了。
适当的散热片设计是必不可少的它是通常必要的散热片的VCC电源针（引脚6）与铜的PCB上1平方英寸。
应用信息（续）
自举电容内部电荷泵和用途
要打开高侧（采购）DMOS功率器件，每个器件的栅极驱动力必须是约8V比电源电压更积极。
为了达到这个内部电荷泵用于提供栅极驱动电压。
如图5，在内部电容是交替切换到地面并充电到大约14V，然后切换到V供电，从而提供一个栅极驱动电压大于V供应。
这个切换操作由一个连续运行的内部300kHz振荡器进行控制。
该驱动电压的上升时间通常为20微秒，适用于工作频率高达1kHz的。
对于更高的开关频率，LMD18200提供了使用外部自举电容器。
自举原理在本质上是一个第二电荷泵，由此一个较大的值电容是用具有足够的能量，快速充电导致更快的上升时间的功率器件的寄生栅极输入电容。
的开关动作是由电源开关来实现自身图6。
外部10nF的电容，从输出端连接到每个高边开关的引导pins提供典型值小于100ns上升时间允许的开关频率高达500kHz。
内部保护二极管
开关电流通过电感负载时的一个主要考虑是保护发生的大的瞬态电压开关功率器件。
每四个在LMD18200开关有一个内置的保护二极管钳位的瞬态电压超过正电源或接地开关两端的安全二极管电压降。
这些二极管的反向恢复特性，一旦瞬态已经消退，是很重要的。
这些二极管必须出来传导的快速和电源开关必须能够进行二极管的附加的反向恢复电流。
二极管保护采购功率器件的反向恢复时间通常只有70ns，通过二极管的正向电流的完整6A测试用1A的反向恢复电流纳秒。
为设备的恢复时间通常为100ns与在相同条件下反向电流4A。
典型应用
固定关断时间控制
此电路控制电流通过电动机施加的平均电压等于零到电机端子的固定一段时间，每当电流通过马达超出电流指令。
这个动作使电机电流略有不同关于外部控制的平均水平。
在关断周期的持续时间是由LM555的电阻器和电容器的组合进行调整。
在这个电路中操作的符号/数值模式的实施（见PWM信号的类型）。
转矩调节
锁定直流有刷电机的反相位控制。
该LMD18200的电流检测输出提供负载传感。
该LM3525A
是一个通用的PWM控制器。
它的峰值电动机电流来调整电压的关系示于图10。
速度规例
利用转速输出从电动机来感测电动机速度的锁定的反相位控制回路。
电机转速的速度调整控制电压的关系示于图12。
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