德州儀器DRV8825PWPR步進電機驅動器

一、型號類型及概述

德州儀器（Texas Instruments, TI）推出的DRV8825是一款高性能的步進電機驅動器，避開了各種精密控制領域。DRV8825有不同的封裝形式，其中，DRV8825PWPR是其中一種封裝類型。它采用TSSOP（Thin Shrink Small Outline Package）28引腳封裝，具有高效能和小體積，適合在空間限定的應用程序場景使用。

DRV8825系列包含多種型號，主要包括DRV8825、DRV8825EVM（評估模塊）等。其中，DRV8825PWPR是一款表面貼裝（SMD）封裝的具體型號，具有良好的散熱性能和機械穩定性。

中文描述： 具有電流調節功能和1/32微步進的45V、2.5A雙極步進電機驅動器

英文描述： 2.5A Bipolar Stepper Motor Driver with On-Chip 1/32 Microstepping Indexer(Step/Dir Ctrl)

數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k01-37345368-DRV8825EVM.html

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DRV8825PWPR概述

DRV8825為打印機、掃描儀和其他自動化設備應用提供了一個集成的電機驅動器解決方案。該器件有兩個H橋驅動器和一個微步進分度器，用于驅動雙極步進電機。輸出驅動塊由配置為全H橋的N溝道功率MOSFET組成，用于驅動電機繞組。DRV8825能夠從每個輸出端驅動高達2.5 A的電流(在適當的散熱條件下，在24 V和25°C)。

一個簡單的STEP/DIR接口可以方便地與控制器電路連接。模式引腳允許在全步到1/32步模式下對電機進行配置。衰減模式是可配置的，因此可以使用慢衰減、快衰減或混合衰減。提供了一個低功耗的睡眠模式，它關閉了內部電路以達到非常低的靜態電流消耗。這種睡眠模式可以通過一個專用的nSLEEP引腳來設置。

內部關斷功能是針對過流、短路、欠壓鎖定和過熱而提供的。故障條件通過nFAULT引腳指示。

DRV8825PWPR中文參數

制造商:Texas Instruments

產品種類:馬達/運動/點火控制器和驅動器

產品:Stepper Motor Controllers/Drivers

類型:Half Bridge

工作電源電壓:8.2 V to 45 V

輸出電流:2.5 A

工作電源電流:5 mA

最小工作溫度:-40 C

最大工作溫度:+85 C

安裝風格:SMD/SMT

封裝/箱體:HTSSOP-28

封裝:Reel

封裝:Cut Tape

封裝:MouseReel

商標:Texas Instruments

開發套件:DRV8825EVM

特點:Integrated micro-stepping

濕度敏感性:Yes

輸出端數量:2 Output

Rds On-漏源導通電阻:400 mOhms

二、工作原理

DRV8825步進電機驅動器基于脈寬調制（PWM）電流調節技術，能夠控制雙極步進電機，實現高精度的步進運動。其工作原理可以分為以下幾個部分：

1. 電流控制：DRV8825使用PWM電流調節，通過內部的電流檢測電阻，精確控制電流大小，從而控制電機的轉矩和速度。

2. 微步驅動：該驅動器支持最高32細分（microstepping）模式，通過細分控制，可以實現更平滑和精確的電機運動。

3. 保護功能：DRV8825內置多種保護功能，如過流保護、過熱保護、欠壓指示等，確保驅動器和電機在各種工作條件下的安全性和穩定性。

三、特點

1. 高分辨率微步控制：DRV8825支持1/32微步分辨率，可以實現非常平滑的電機運動，減少振動和噪音。

2. 高電流驅動能力：每次可提供最高2.5A的驅動電流，適用于高功率步進電機。

3. 內置保護機制：包括過流保護、短路保護、過熱保護和欠壓保護功能，確保系統在極端條件下的安全。

4. 簡單接口控制：采用簡單的步進/方向（STEP/DIR）接口控制，易于與各種控制器和微控制器（如Arduino、Raspberry Pi等）集成。

5. 調節功能：內置電流調節和電流衰減模式選擇功能，用戶可以根據實際應用需要進行調節，優化電機性能。

四、應用

DRV8825不需要某些需要模擬控制的場合，主要包括以下幾個領域：

1. 3D打印機：在3D打印機中，步進電機用于控制打印頭和平臺的精確移動，DRV8825憑借其精度和高可靠性成為理想選擇。

2. 數控機床（CNC）：在CNC設備中，步進電機用于控制刀具的精確位置，DRV8825能夠提供穩定的驅動和控制，確保加工精度。

3. 機器人：用于控制機器人關節和輪子的運動，DRV8825 的高效能和保護功能確保機器人的平穩運行。

4. 自動化設備：在各種自動化設備中，步進電機用于實現精確定位和運動控制，DRV8825憑借其性能和靈活性被廣泛采用。

5. 其他儀器：如電視、電視定位設備。

五、參數

DRV8825具有豐富的參數配置，下面列出了一些關鍵參數：

1. 電源電壓范圍：8.2V至45V

2. 輸出電流：每相最大2.5A（峰值）

3. 微步分辨率：全步、半步、1/4步、1/8步、1/16步、1/32步

4. 輸入信號電平： 邏輯高電平：2V至7V， 邏輯低電平：0V至0.8V

5. 保護功能：過流保護、短路保護、過熱保護、欠壓保護

6. 封裝類型：TSSOP 28引腳

7. 控制接口：STEP/DIR接口，支持簡單的脈沖信號控制

六、詳細介紹

1. 電源電壓范圍：

DRV8825支持的電源電壓為8.2V至45V，因此它能夠適應不同電壓的系統。較寬的電壓提高了使用的靈活性，能夠兼容各種電源環境，同時高電壓輸入有助于提升電機的轉速和驅動能力。

2. 輸出電流：

每相最大2.5A輸出電流意味著DRV8825能夠驅動較大功率的步進電機，這在需要高扭矩和高負載能力的應用中表現良好。電流精確控制還可以通過外部電阻進行調節，以適應不同電機的需求。

3.微觀決議：

DRV8825支持從全程到1/32步的多種微步分辨率設置。微驅動的實現主要通過內部的電流調節機制，能夠提供非常平滑的運動控制，降低機械振動和噪音，提高定位精度。

4.輸入信號電平：

輸入信號電平范圍為邏輯高電平2V至7V，邏輯低電平0V至0.8V，因此DRV8825可以與各種數字控制器直接接口，如Arduino、Raspberry Pi等，不需要額外的電平轉換電路。

5.保護功能：

DRV8825內置多種保護機制，確保在工作條件下的安全運行：

• 過流保護：防止電流過大損壞驅動器和電機。

• 短路保護：在電機繞組或驅動器內部發生短路時自動保護。

• 過熱保護：當驅動器溫度過高時，自動減小或關閉輸出電流，防止損壞。

• 欠壓鎖定：當電源電壓低于最低工作電壓時，停止驅動輸出，防止電機誤動作。

6. 封裝類型：

DRV8825PWPR采用TSSOP 28引腳封裝，這種封裝形式具有較小的體積和良好的散熱性能，適合在空間限定的PCB上使用。同時，表面貼裝技術（SMD）提高了安裝的便利性和生產效率。

7.控制接口：

DRV8825使用簡單的STEP/DIR接口進行控制，用戶只需提供步進信號（STEP）和方向信號（DIR）即可控制電機的運動。這種接口形式孟易用，適合各種應用場景，特別是在DIY和教育等領域廣受歡迎。

總結

DRV8825PWPR步進電機驅動器作為一款高性能、高可靠性的器件，憑借其豐富的功能和靈活的參數配置，在各種需要精確控制的應用中展現了優異的性能。無論是在3D打印機、CNC設備、機器人還是其他自動化和精密儀器中，DRV8825都能夠提供穩定、可靠的驅動解決方案，是實現高精度運動控制的理想選擇。