A3959:DMOS 全桥式 PWM 电动机驱动器

Description

为直流电动机的脉宽调制 (PWM) 电流控制而设计,A3959SB、A3959SLB 及 A3959SLP 能够将输出电流至 ±3 安培,工作电压为 50 伏。内部固定停机时间脉宽调制 (PWM) 电流控制计时电路可通过控制输入进行调整,使之可在低、快及混合电流衰减模式下工作。

“相位”与“启用”输入端用来控制外部应用 PWM 控制信号的直流电动机的速度与方向。内部同步整流控制电路用来减少脉宽调制 (PWM) 操作时的功率消耗。

内部电路保护包括因滞后引起的过热关机、电源及充电泵的过压监视及交叉电流保护。不需要特别的加电排序。

A3959SB/SLB/SLP 是可供选择的三种功率封装,即带铜质蝙蝠翼状片的 24 引脚塑料双列直插式封装 (DIP)(封装后缀为 'B')、带铜质蝙蝠翼状片的 24 引脚塑料 SOIC(封装后缀为 'LB')以及带外露隔热盘(后缀为 'LP')的薄(< 1.2 毫米)的 28 引脚塑料 TSSOP 。在任何情况下,功率标签处于地电位之下,不需要电绝缘。每种封装都是无铅产品,且引脚框采用 100% 雾锡电镀。

A3959SB-T 这些部件正在生产中,但“不适用于新设计”。该分类表示,该器件的销售目前仅限于现有的客户应用。该器件不应该用于新设计,因为在不久的将来,它可能会被废弃。不再提供样品。状态变更日期:2016 年 6月 1 日。

推荐的代替产品:关于现有客户迁移,对于新客户或新应用,请参考 A3959SLPTR-T 和 A3959SLBTR-T。

Top Features

  • ±3 安培 50 伏特输出率
  • 低 RDS(on) 输出(270 毫欧,典型)
  • 混合、快与慢电流-衰减模式
  • 对低功率耗散同步整流
  • 内部欠压锁定 (UVLO) 及过热关机电路
  • 交叉电流保护
  • 数字 PWM 计时内部振荡器

Part Number Specifications and Availability

Part Number Package Type Temperature RoHS
Compliant
Part Composition /
RoHS Data
Comments Samples Check Stock
A3959SB-T 24-lead DIP -20°C to 85°C Yes View Data Discontinued Contact your
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Distributor Stock
A3959SLBTR-T 24-lead SOIC -20°C to 85°C Yes View Data Contact your
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A3959SLPTR-T 28-lead TSSOP -20°C to 85°C Yes View Data Contact your
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Packaging

A3959SB/SLB/SLP 是可供选择的三种功率封装:

带铜质蝙蝠翼状片的 24 引脚塑料双列直插式封装 (DIP)(封装后缀为 'B')、带外露隔热盘(后缀为 'LP')的薄(< 1.2 毫米)的 28 引脚塑料 TSSOP。

B 和 LP 封装组合

带铜质蝙蝠翼状片的 24 引脚塑料 SOIC(封装后缀为 'LB')

LB-Batwing SOIC 24 引脚

在任何情况下,功率标签处于地电位之下,不需要电绝缘。每种封装都是无铅产品,且引脚框采用 100% 雾锡电镀。

Design Support Tools

设计支持工具

常见问题


Q1:A3959 是否有参考设计?

Q2:A3959 有哪些保护功能?

Q3:需要哪些类型的外置元件?

Q4:是否需要在输入引脚上连接上拉/下拉电阻?

Q5:电动机电源最大允许电压是多少?

Q6:数据表规定输出电流为 ±3.0 A。这是否是该器件的峰值电流或恒向电流?

Q7:A3959 是否是恒定电流器件或恒定电压控制的器件?

Q8:是否有任何我应该了解的布局问题?

Q9:为减少高电流时的功率耗散,建议的最小铜接地层面积是多少?

Q10:有没有特殊技术可用于降低高电流运行时的封装功率耗散?

Q11:是否有关于外置二级管的使用的应用说明?

Q12:有没有建议使用的肖特基二极管?

Q13:每种封装都能运行最大额定输出电流吗?

Q14:A3959 能否用于便携式应用?

Q15:是否有关于 A3959 的应用说明?

Q16:A3959 是否有插入式或引脚对引脚替代品?



Q1:A3959 是否有参考设计?

有,你可以免费下载 A3959 的演示板原理图材料清单。此外,你可以花很少的钱购买演示板


Q2:A3959 有哪些保护功能?

提供下列保护功能:

  • 热关机(TSD)
  • 欠压锁定(UVLO)
  • 交叉电流保护
  • VREG 和电荷泵监控

Q3:需要哪些类型的外置元件?

A3959 的正确运行需要下列外置元件:

  1. PWM电流控制电路需要使用外部感应电阻 RS。这应是一款无电感电阻器。建议的最大 RS 值可采用 RS = 0.5 / ITRIP (最大)求得。采用合理大小的 RS 值时,耗费的 RS 的功率更少,且可提供余量。还需要 0.1 µF 单一/陶瓷电容器与感应电阻并联。
  2. 0.22 µF单一/陶瓷电容器必须放置在CP1和CP2引脚之间。
  3. VREG引脚应与0.22 µF电容器解耦接地。
  4. 推荐使用的逻辑电源 (VDD) 解耦电容器:陶瓷电容器,额定值为0.1 µF。
  5. 推荐使用的逻辑电源 (VBB) 解耦电容器:电解质电容器,额定值为 >47 µF。另外,如果需要考虑高频率问题,那么0.1 µF陶瓷电容器应并联。
  6. 如果未使用SLEEP引脚,那么需要将1 kΩ上拉电阻连接到 VDD

Q4:是否需要在输入引脚上连接上拉/下拉电阻?

不需要。输入可以直接连接到 VDD 或地面,视你想要的逻辑等级而定。如果根据你的具体设计,需要上拉/下拉电阻,那么建议采用1 k到4.7 kΩ电阻。


Q5:电动机电源最大允许电压是多少?

50 V。在任何情况下都不得超过这个水平。


Q6:数据表规定输出电流为 ±3.0 A。这是否是该器件的峰值电流或恒向电流?

输出电流额定值为恒向电流的额定值。A3959 处理 6 A的峰值电流能够持续 <3 µs。注意:以高电流运行时,应谨慎考虑功率耗散。运行该器件时,切勿超过150°C的结点温度。


Q7:A3959 是否是恒定电流器件或恒定电压控制的器件?

A3959提供恒定电流控制。电动机绕组电流由内部PWM电流控制电路控制,该电路内置有OSC电路,可用于设定固定关机时间,一般为24 µs。


Q8:是否有任何我应该了解的布局问题?

有。感应电阻 RS 的连接应尽量靠近该器件。RS接地侧应从一个单独的迹线上返回至该器件的一(多)个地面引脚。RS 应为无电感,电路板迹线应尽可能与实体一样大。负载电源引脚和接地之间应放置一个47 µF或更大的电解质解耦电容器,位置尽可能与器件接近。


Q9:为减少高电流时的功率耗散,建议的最小铜接地层面积是多少?

接地层面积至少应该比封装外形面积大两倍。对于进一步的布局考量,请参考Allegro网站中的内容:"封装热特性"。


Q10:有没有特殊技术可用于降低高电流运行时的封装功率耗散?

使用带低 VFORWARD 的外置肖特基二极管,将输出固定到 VBB 和地面,有助于减少 A3959 的功率耗散。此外,还可以采用散热器,但效果比不上前者。欲了解更多信息,请参考Allegro网站中的内容:"功率驱动电路"。


Q11:是否有关于外置二级管的使用的应用说明?

没有关于在A3959上使用外置二极管的应用说明。在大部分应用中,每路输出都有一个连接 VBB 的肖特基二级管(阴极连接 VBB),还有一个肖特基二级管连接接地装置(阳级连接接地装置,而不是感应引脚)。如果PFD1和PDF2输入引脚被设置成“仅缓慢衰减”,那么在输出和地面之间仅使用两个肖特基二极管。从输出到 VBB 的两个肖特基二极管不会帮助改善缓慢衰减模式的热性能。


Q12:有没有建议使用的肖特基二极管?

考虑到能采用的电压和电流的范围,我们一般不推荐具体的二极管。


Q13:每种封装都能运行最大额定输出电流吗?

可以。但是,有几个考虑因素,如优化电路板布局、使用散热片等。请参考应用说明编号:AN29501.4, "计算IC温度上升"和29501.5, "改善蝙蝠翼功率耗散"。


Q14:A3959 能否用于便携式应用?

绝对可以。A3959有睡眠模式,不使用时可将功率消耗降至最低。在睡眠模式期间,该器件最大电流达20 µA。


Q15:是否有关于 A3959 的应用说明?

很抱歉,目前还没有。不过,数据表和这些常见问题解答了有关A3959的绝大多数问题。


Q16:A3959 是否有插入式或引脚对引脚替代品?

没有。总体而言,得益于3 A的容量,A3959是一种比最典型的电动机驱动器IC更具有成本效益的解决方案。