具有抗外部雜訊的 相位介面控制40V/2A 雙相步進馬達驅動 IC適合工業應用

40V/2A Stepping Motor Driver IC with Phase Interface Resistant to External Noise for Industrial Applications

東芝電子元件及儲存裝置株式會社（ “東芝”）現已推出“TB67S531FTG”，這是一款適用於縫紉機、相片列印機等工業與商業設備的定電流2相雙極型步進馬達驅動IC。這款新產品的馬達額定輸出電壓為40V，額定輸出電流為2.0A [1] ，利用相位控制輸入介面實現馬達控制輸入。

該新產品是東芝在現有的TB67S539FTG基礎上研發的一款衍生產品。 TB67S539FTG採用了時脈控制輸入接口，時脈上升沿觸發各相的電流步階[2] ，因此具有步階控制便捷的優點。另一方面，由於雜訊的影響，電流步階可能會意外地持續進行，導致誤動作，進而造成失步。 TB67S531FTG採用（相位）輸入控制方式，可直接控制各相的輸出電流。因此，即使出現瞬間雜訊干擾，也較不易發生電流步階的非預期切換，能有效抑制因雜訊所造成的馬達失步問題，故而該產品非常適用於縫紉機、相片印表機等，即使在高雜訊環境下仍需維持穩定運轉的工業設備應用。

此外，TB67S531FTG透過將輸出電晶體汲極與源極之間的RON(DS)（上橋臂＋下橋臂總和）降低至0.8Ω（典型值），減少了發熱量。有效減少功耗與發熱。產品內建定電流馬達控制所需的電流感測電路，因此無需外接電流感測電阻。此外，該產品還整合了電荷泵電路(Charge Pump)，無需配備外部電荷泵電容器，即可對N通道/N通道結構[4]的H橋電路[3]進行必要的輸出級控制。本產品採用小型QFN32封裝（5×5mm），有助於減少零件數量並縮小 PCB 佈板面積。


東芝將持續擴充產品陣容，以支援多元化應用需求，協助客戶降低設計負擔、節省 PCB 空間，並提供兼具高效能與成本效益的解決方案，進一步提升產品開發效率。

註:

[1] 實際馬達驅動電流會受到使用環境、周圍溫度及電源供應電壓等因素。
[2] 步進馬達以離散步階的方式控制電角度，亦即各相電流的設定值會依據對應的電角度進行切換。
[3] 這種電路結構H 橋電路因其電路外形類似英文字母「H」而得名。此電路用於控制步進馬達各相線圈中的電流方向與電流流向，並將線圈電流調節至指定值。
[4]在輸出級結構中，上橋臂與下橋臂均採用N通道MOSFET（儘管在通常情況下高邊採用P通道MOSFET，低邊採用N通道MOSFET）。

特性

  1. 採用相入力介面方法，可抵禦外部噪音導致的失步影響。
  2. 無需透過板子上外接大功率的電流檢測電阻進行定電流控制（內建電流檢測電路零件）
  3. 無需配備外部電荷泵電容器（內建驅動所需的電荷幫浦（Charge pump）電路）

應用

  •  工業用與家用縫紉機 (Sewing machines)
  •  相片列印機 (Photo printers) 及各式相容印表機
  •  金融終端設備 (Financial terminals，如 ATM 自動提款機)
  •  安防監視攝影機 (Surveillance cameras)
  •  文件掃描器 (Scanners) 等商業與工業設備

主要規格

(Ta＝25°C，除非另有規定)

裝置型號 TB67S531FTG TB67S539FTG[5]
支援的電機 2相雙極型步進電機
介面 相控制 時鐘控制
絕對最大額定值 馬達輸出電壓 VOUT (V) 40
馬達輸出電流 IOUT (A) 2.0
工作溫度 Topr (°C) -40 至 85
工作範圍 馬達供電電壓 VM (V) 4.5 至 33
馬達輸出電流 IOUT (A) 最大值 1.8
電氣特性


輸出電晶體汲極與源極之間的導通電阻
（高邊+低邊）

RON(D-S) (Ω)

 Tj=25°C,
IOUT=2.0A		 典型值. 0.8
電流檢測電阻 不需要
電荷泵電容器 不需要
勵磁模式 整步，1/2，1/4 整步，1/2，1/4，1/8， 1/16，1/32
衰減設定功能 可選擇（混合/緩慢/快速/ADMD [6] ）
轉矩功能

可切換的設定電流，無需使用外部元件（2個模式：100%，50% ）

 可切換的設定電流，無需使用外部元件（4個模式：100%，75%，50%，25% ）
異常檢測功能 過電流偵測（ISD）、熱關斷（TSD）、低電壓鎖定（UVLO）
（有錯誤FLAG輸出）
封裝 名稱 P-VQFN32-0505-0.50-008 P-VQFN32-0505-0.50-004
尺寸 (mm) 典型值 5×5
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註：
[5]現有產品
[6]高級動態混合衰減的縮寫，這是東芝專門用於快速改善波形品質的原創技術。

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