東芝推出具電流監控功能的直流有刷馬達專用驅動器

Toshiba Releases H-bridge Driver for Brushed DC Motors with Current Monitoring Function

東芝電子元件及儲存裝置株式會社（簡稱「東芝」）最新推出具有馬達電流監控功能的單通道H橋驅動器[1] “TB67H453FNG和TB67H453FTG”，用於控制直流有刷馬達。新產品的馬達輸出額定電壓為50 V，馬達輸出額定電流為3.5 A。在封裝方面，「TB67H453FNG」採用HTSSOP16封裝，「TB67H453FTG」採用VQFN16封裝；這兩款產品均帶有直出的散熱接點，以增強散熱性能。

I近年來，從高輸出、高轉矩的大型電機到低輸出的小型節能電機，各類電機廣泛應用於消費設備。這類馬達都希望透過監控與控制來提高效率。之前的H橋驅動器須裝設檢測電阻以監控流經負載的電流，並回饋給H橋驅動器內部器件的輸出，從而實現高效率馬達控制。為進一步提高效率，新產品整合了電流監控功能，可將與負載電流相對應的訊號回饋給主機或微控制器。這樣，主機或微控制器就能即時監控流經負載的電流。根據負載和驅動狀況優化發送至H橋驅動器的控制訊號，從而可以提高馬達控制的效率。

此外，新型H橋驅動器還具有獨立的半橋控制模式，可將一個H橋作為兩個半橋進行控制。此功能將其應用範圍擴展到馬達之外，除了直流有刷馬達外，還包括智慧電錶等設備。

Figure 1. System block diagram of Toshiba existing product and new product
圖1：東芝現有產品與新產品的系統方框圖

註：
[ 1]單通道H橋驅動器電路因輸出電路的形狀很像字母「H」而得名。

特性

  1. 可對從外部輸出與負載電流相對應的訊號，實現即時回饋。
  2. 工作範圍較寬：馬達電源（VM：4.5 V至44 V）
  3. 休眠（SLEEP）模式下的IC耗電量：最大值1 μA （ Tj ＝25 °C，VM＝24 V）

特性說明

1.可對從外部輸出與負載電流相對應的訊號，實現即時回饋。

Figure 2. Current monitoring function block diagram<sup>[2]</sup>
圖2：電流監控功能方框圖[2]

本產品具有電流監控功能，可將流經內部MOSFET的電流以固定比例折返並輸出至外部。透過從ISENSE腳位輸出與負載電流成正比的電流，並在外部安裝一個電流-電壓轉換電阻（RISENSE），可向微控制器輸出與負載電流相對應的電壓，從而更有效地控制直流有刷馬達。例如，微控制器可根據與負載相關的變化，將回授控制即時應用於H橋驅動器。

2. 寬工作範圍：馬達電源（VM：4.5 V至44 V）

新產品的馬達電源（ VM）範圍支援4.5 V至44 V。因此可廣泛應用於電池供電型及商用電源供電型消費性設備或工業用設備。

3.休眠（SLEEP）模式下的IC耗電量：最大值1 μA （ Tj ＝25 °C，VM＝24 V）

在設定了休眠模式的情況下，透過抑制內部耗電量，可降低待機能耗，從而延長電池供電應用中的工作時間。

註：
[ 2]為了方便說明，可能會簡化等效電路圖。

應用

  • 消費性設備（無線清潔設備、清潔機器人等）
  • 工業設備（印表機、掃描器、金融終端、智慧電錶等）

主要規格

產品名稱

TB67H453FNG

TB67H453FTG

絕對最大額定值

(Ta=25°C)

馬達電源 VM (V)

50

馬達輸出電流 (A)

3.5

工作電壓範圍

(Ta=-40 至 125°C)

馬達電源 VM (V)

4.5 至 44

馬達輸出電流 (A)

0 至 3.5

馬達輸出引腳高邊

MOSFET導通電阻

Ron(H) (Ω)

Iout=1A, Tj=25°C

0.3

馬達輸出腳低端(low side)

MOSFET導通電阻

Ron(L) (Ω)

Iout=-1A, Tj=25°C

0.3

耗電量

IM1 最大值 (μA)

休眠模式

(Tj=25°C, VM=24V)

1

升壓(charge pump)的電容器

不需要

故障檢測

過電流關斷

／熱關斷

／欠壓鎖定（UVLO）

*具有檢測訊號輸出功能

封裝

名稱

P-HTSSOP16-0505-

0.65-002

P-VQFN16-0303-

0.50-001

尺寸典型值 (mm)

5.0×6.4

3.0×3.0 (Lead less)

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