功能強大，多模式I2C接口步進電機驅(qū)動芯片

現(xiàn)如今步進電機的應(yīng)用，如家電及智能設(shè)備，需要以更低的系統(tǒng)成本實現(xiàn)更靈活的電機控制、更安全的電機保護以及先進的診斷功能。同時隨著終端產(chǎn)品使用步進電機的數(shù)量增多，需要額外增加外圍IO擴展，導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加。

Chipown向各位工程師推薦功能強大的PN7716步進電機驅(qū)動芯片（雙通道H橋）！PN7716可以通過單一I2C通信總線實現(xiàn)多個電機驅(qū)動的級聯(lián)，大幅減少控制IO數(shù)量，并且具備靈活的控制模式選擇、詳細(xì)的故障診斷和增強的保護功能，不但能減少系統(tǒng)外圍器件，降低系統(tǒng)成本和減小尺寸，也能使得系統(tǒng)更加智能。

PN7716亮點

01.I2C接口級聯(lián)控制

將多個從設(shè)備PN7716的SCL腳和SDA腳分別接在一起，然后連接到主設(shè)備MCU的I2C接口上，可實現(xiàn)單一I2C的通信總線控制多個從設(shè)備PN7716，連接方式如下圖1所示。

圖1 PN7716驅(qū)動：僅需8個IO口

以驅(qū)動6個步進電機舉例，應(yīng)用帶I2C接口的PN7716與普通步進驅(qū)動PN7715（圖2）相比，PN7716方案僅需8個IO口，而PN7715方案則需要24個IO口，是前者的3倍。因此，使用PN7716的I2C級聯(lián)控制多個步進電機，大幅節(jié)省了所需MCU控制管腳，降低了系統(tǒng)成本及面積。

圖2 PN7715驅(qū)動：需24個IO口

02.多種控制接口可選

PN7716可通過配置I2C寄存器，選擇多種控制模式，用戶根據(jù)實際應(yīng)用自主選擇。

4-pin接口

驅(qū)動一個步進電機；也可驅(qū)動兩個直流有刷電機，實現(xiàn)全功能；

圖3 4-pin 驅(qū)動一個步進

2-pin接口

驅(qū)動一個步進電機：整步運行；也可驅(qū)動兩個直流有刷電機：與4-pin模式比，節(jié)約兩個MCU接口；

圖4 2-pin 驅(qū)動一個步進

并聯(lián)橋接口

用于驅(qū)動一個直流有刷電機，提供兩倍的持續(xù)電流（2A）；

圖5：并聯(lián)橋模式驅(qū)動一個直流有刷

獨立橋接口

提供4個獨立半橋驅(qū)動，輸出兩種狀態(tài)：上管導(dǎo)通，連接到VM；下管導(dǎo)通，連接到GND。

圖6 獨立橋模式驅(qū)動

03.故障保護與診斷

PN7716內(nèi)部集成欠壓（UVLO）、過溫（OTP）、輸出過流（OCP）、輸出開路檢測（OLD）等保護功能，MCU可以通過I2C讀取內(nèi)部錯誤狀態(tài)寄存器，進行詳細(xì)的故障診斷，再進行相應(yīng)的控制，其中OLD開路檢測功能是非常強大和有用的診斷功能。

開路檢測在芯片退出睡眠模式或者上電時起作用，通過配置控制寄存器，也能設(shè)置隨時開路檢測；OLD功能，可根據(jù)OUT負(fù)載連接方式不同（以一相H橋OUT1、OUT2為例）分為以下三種：

a.OUT1與OUT2間接負(fù)載：

如圖7所示，PN7716上電，IC內(nèi)部SW1_HS與SW2_LS閉合，電流從AVDD經(jīng)OUT1、負(fù)載，流向OUT2、GND，通過檢測內(nèi)部對應(yīng)電阻分壓，當(dāng)OL比較器輸出高，路徑電流小于設(shè)定值，判定輸出開路；

圖7 全橋連接的開路檢測

b.OUT1與VM間接負(fù)載：

如圖8所示，PN7716上電，IC內(nèi)部SW1_ LS閉合，電流從VM經(jīng)負(fù)載、OUT1，流向內(nèi)部、GND，通過檢測內(nèi)部對應(yīng)電阻分壓，當(dāng)OL比較器輸出高，路徑電流小于設(shè)定值，判定輸出開路；

圖8 負(fù)載連接到VM的開路檢測

c.OUT1與GND間接負(fù)載：

如圖9所示，PN7716上電，IC內(nèi)部SW1_ HS閉合，電流從AVDD經(jīng)OUT1、負(fù)載，流向GND，通過檢測內(nèi)部對應(yīng)電阻分壓，當(dāng)比較器輸出高，路徑電流小于設(shè)定值，判定輸出開路；

圖9 負(fù)載連接到GND的開路檢測

PN7716性能介紹及競品對比

主要特性?

01

圖10 PN7716封裝腳位圖

??寬電壓范圍：2.7V～18V

? 低導(dǎo)通電阻：0.7Ω（HS+LS）

??單通道1A持續(xù)電流，并聯(lián)2A持續(xù)電流

? 具有I2C接口，支持多設(shè)備運行，支持寄存器配置及診斷狀態(tài)讀取

??多種控制接口可選：4-pin接口、2-pin接口、并聯(lián)橋接口、獨立橋接口

? 輸入管腳兼容5V/3.3V

??異常保護功能：UVLO、OTP、OCP、OLD（開路檢測）

與國外競品對比總結(jié)

02

小結(jié)：PN7716對比海外競品xxx8847S，在導(dǎo)通內(nèi)阻、功率管耐壓等方面還更有優(yōu)勢。