意法半導體L6234PD013TR三相電機驅動器中文資料

一、型號與類型

L6234PD013TR是由意法半導體（STMicroelectronics）生產的一款三相電機驅動器。這款驅動器專為無刷直流（Brushless DC, BLDC）電機設計，采用BCD Multipower技術，該技術將隔離的DMOS功率晶體管與CMOS和雙極性電路巧妙地結合在同一芯片上。L6234PD013TR的具體型號表明其封裝形式為PowerSO-20，適用于表面貼裝（SMD/SMT）應用，具有緊湊且高效的封裝設計。

廠商名稱：ST意法半導體

元件分類：三相電機驅動器

中文描述： 三相交流電機驅動器，用于無刷直流電機，150(Maximum)kHz

英文描述： 3-Phase Brushless DC Motor Controller 42V 20-Pin PowerSO T/R

數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k01-462328-L6234PD013TR.html

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L6234PD013TR中文參數

L6234PD013TR概述

L6234PD013TR是通過BCDmultipower技術實現的，該技術將隔離的DMOS功率晶體管與CMOS和雙極性電路組合在同一芯片上。

通過使用混合技術，可以優化邏輯電路和功率級，以實現最佳性能。

由于DMOS結構不受第二擊穿效應的影響，因此輸出DMOS晶體管可以承受很高的電流，RMS最大電流實際上受封裝的耗散能力限制。

所有邏輯輸入均兼容TTL，CMOS和μP。每個通道由兩個單獨的邏輯輸入控制。

L6234器件采用20引腳PowerSO20封裝。

主要特性

電源電壓為7至52 V

5 A峰值電流

R DSon 0.3Ω(典型值)25°C時的值

交叉導通保護

TTL兼容驅動程序

工作頻率高達150 kHz

熱關斷

本征快速續流二極管

每個半橋的輸入和啟用功能

提供10 V外部基準

L6234PD013TR引腳圖

二、工作原理

L6234PD013TR通過三個獨立的半橋電路來驅動無刷直流電機的三個相位。每個半橋電路包含一對高側和低側MOSFET開關，這些開關通過PWM（脈沖寬度調制）信號控制，以實現電機的精確速度和方向控制。

當輸入信號為高電平時，高側MOSFET導通，低側MOSFET斷開，電流通過電機的一個相位。反之，當輸入信號為低電平時，高側MOSFET斷開，低側MOSFET導通，電流路徑切換至另一個相位。通過交替控制三個相位的開關狀態，可以產生旋轉磁場，進而驅動電機轉動。

此外，L6234PD013TR還集成了多種保護機制，如過流保護和過溫保護，以確保電機和驅動器的安全運行。當檢測到電流或溫度超過預設閾值時，驅動器會自動切斷電源，防止損壞。

三、特點

1. 高性能驅動：L6234PD013TR能夠輸出高達5A的峰值電流（或4A連續電流，具體取決于散熱器），滿足高負載需求。

2. 寬電壓范圍：支持7V至52V的電源電壓輸入，適應多種應用場景。

3. 高效能設計：采用BCD Multipower技術，優化了邏輯電路和功率級，實現了高效率和低損耗。

4. 多種保護功能：集成過流保護和過溫保護，確保電機和驅動器的長期穩定運行。

5. 易于集成：提供TTL、CMOS和μP兼容的邏輯輸入，便于與各種微控制器接口。

6. 高可靠性：內置交叉傳導保護，防止驅動橋臂之間的錯誤導通，提高系統可靠性。

7. 靈活的引腳配置：提供多個外部引腳，包括使能引腳、參考電壓引腳和電源引腳，方便用戶根據具體需求進行配置。

四、應用

L6234PD013TR廣泛應用于需要精確電機控制的各種領域，包括但不限于：

1. 家用電器：如風扇、洗衣機、空調等，通過無刷直流電機實現高效能、低噪音的運行。

2. 工業自動化：在自動化生產線、機器人和CNC機床等場合，用于驅動精密電機，實現精確的位置和速度控制。

3. 汽車電子：在電動汽車、混合動力汽車和燃油車中，用于驅動冷卻風扇、油泵等輔助設備，提高能源效率和車輛性能。

4. 航空航天：在飛機、無人機等航空航天設備中，用于驅動精密電機，確保設備的穩定運行和精確控制。

5. 醫療設備：在手術器械、康復設備等醫療設備中，通過無刷直流電機提供精確的動力支持，確保醫療過程的安全和高效。

五、參數

以下是L6234PD013TR的主要參數：

• 電源電壓：7V至52V

• 最大輸出電流：4A（連續），5A（峰值）

• 封裝類型：PowerSO-20

• 引腳數目：20

• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C

• 最大開關頻率：150kHz（典型值）

• RDS(ON)：0.3Ω（典型值，25°C）

• 保護特性：過流保護、過溫保護、交叉傳導保護

• 兼容性：TTL、CMOS和μP兼容

• 熱阻（DIP16+2+2）：

• Rth j-pin：12°C/W

• Rth j-amb1：40°C/W

• Rth j-amb2：50°C/W

六、詳細參數與應用考量

詳細參數：

• 靜態功耗：在無負載情況下，L6234PD013TR的靜態功耗極低，這有助于延長電池壽命，在便攜式設備或電池供電的應用中尤為重要。

• 邏輯輸入閾值：通常與CMOS/TTL兼容，典型的邏輯高電平門檻為VDD的70%，邏輯低電平門檻為VDD的30%。這確保了與大多數微控制器的無縫連接。

• 死區時間：為防止橋臂直通，L6234PD013TR內置了死區時間控制功能，該時間可以通過外部元件進行調整，以適應不同的應用需求。

• 熱管理：除了過溫保護外，L6234PD013TR的熱阻參數也是設計過程中需要重點考慮的。有效的散熱設計是確保驅動器長期穩定工作的關鍵。

應用考量：

1. 電機匹配：在選擇L6234PD013TR時，需要確保電機的額定電壓和電流在驅動器的規格范圍內。此外，電機的反電動勢波形應與驅動器的控制邏輯相匹配，以實現最佳性能。

2. 電源設計：由于L6234PD013TR支持較寬的電源電壓范圍，因此電源設計需要考慮到電壓波動和瞬態響應等因素。同時，合理的電源濾波和去耦設計有助于減少電磁干擾（EMI）和噪聲。

3. 控制策略：L6234PD013TR通常與微控制器（MCU）或其他控制芯片配合使用，以實現復雜的控制算法。在選擇控制策略時，需要考慮到電機的動態響應、效率、噪音和振動等因素。

4. 保護機制：雖然L6234PD013TR內置了多種保護機制，但在實際應用中仍需關注外部環境的影響。例如，在潮濕或腐蝕性環境中，需要采取額外的防護措施以防止驅動器受損。

5. 散熱設計：由于L6234PD013TR在工作過程中會產生一定的熱量，因此散熱設計是確保驅動器長期穩定工作的關鍵。可以采用散熱片、風扇或熱管等散熱元件來降低驅動器的溫度。

七、未來發展趨勢

隨著無刷直流電機在各個領域的廣泛應用，對電機驅動器的要求也越來越高。未來，L6234PD013TR等高性能三相電機驅動器將繼續朝著以下幾個方向發展：

1. 更高效率：通過優化電路設計、采用更先進的半導體材料和工藝等手段，進一步提高驅動器的效率。

2. 智能化：集成更多的智能控制算法和傳感器接口，使驅動器具備更強大的自我診斷和調節能力。

3. 模塊化：開發標準化的驅動模塊，便于用戶根據具體需求進行選擇和組合。

4. 環保節能：滿足日益嚴格的環保法規要求，采用低能耗、低污染的材料和工藝。

總之，L6234PD013TR作為一款優秀的三相電機驅動器，憑借其卓越的性能和廣泛的應用前景，將在無刷直流電機驅動領域發揮越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，我們有理由相信L6234PD013TR及其同類產品將迎來更加廣闊的發展空間。