一、引言

DRV8837DSGR 是德州儀器（Texas Instruments）推出的一款高性能、低功耗的直流無刷電機驅動器，廣泛應用于便攜式設備、機器人、家用電器等領域。該芯片采用小型封裝，具有高集成度和出色的熱性能，適合在空間受限的應用場景中使用。

二、主要特性

DRV8837DSGR 支持寬電壓輸入范圍，通常為 2V 至 11V，能夠驅動多種類型的電機。其輸出電流能力強，最大持續輸出電流可達 1.8A，峰值電流更高，適合驅動高負載的電機。芯片內置多種保護功能，如過流保護、過熱保護、欠壓鎖定等，確保系統運行的安全性和穩定性。此外，DRV8837DSGR 采用先進的工藝技術，具有低導通電阻和高效率的特點，有助于降低系統功耗和熱量。

三、引腳配置

DRV8837DSGR 采用 8 引腳 WSON 封裝，具體引腳功能如下：

1. IN1：控制輸入引腳，用于控制 H 橋的一個輸入端。

2. IN2：控制輸入引腳，用于控制 H 橋的另一個輸入端。

3. OUT1：輸出引腳，連接電機的一端。

4. OUT2：輸出引腳，連接電機的另一端。

5. VCC：電源輸入引腳，連接電源正極。

6. GND：地引腳，連接電源負極。

7. nSLEEP：休眠控制引腳，用于控制芯片的休眠狀態。

8. NC：無連接引腳，可懸空處理。

四、功能描述

DRV8837DSGR 內部集成了一個全橋驅動器，能夠實現電機的正轉、反轉、制動和停止等功能。通過控制 IN1 和 IN2 的電平狀態，可以實現不同的工作模式。例如，當 IN1 為高電平，IN2 為低電平時，電機正轉；當 IN1 為低電平，IN2 為高電平時，電機反轉；當 IN1 和 IN2 都為高電平時，電機制動；當 IN1 和 IN2 都為低電平時，電機停止。nSLEEP 引腳用于控制芯片的休眠狀態，當該引腳為低電平時，芯片進入低功耗休眠模式，減少能耗。

五、電氣特性

DRV8837DSGR 的電氣特性如下：

• 工作電壓范圍：2V 至 11V

• 輸出電流能力：最大持續輸出電流為 1.8A，峰值電流更高

• 輸入電壓高電平閾值：最小 2V，最大 11V

• 輸入電壓低電平閾值：最小 0V，最大 0.8V

• 休眠電流：典型值為 0.1μA，最大值為 1μA

• 工作溫度范圍：-40°C 至 85°C

六、保護功能

DRV8837DSGR 內置多種保護功能，確保系統的安全運行：

• 過流保護：當輸出電流超過設定閾值時，芯片會限制輸出電流，防止電機或芯片損壞。

• 過熱保護：當芯片溫度超過安全范圍時，芯片會自動關閉輸出，待溫度恢復正常后自動恢復工作。

• 欠壓鎖定：當電源電壓低于設定閾值時，芯片會關閉輸出，防止電機在低電壓下運行，導致性能下降或損壞。

• 短路保護：當輸出端發生短路時，芯片會立即關閉輸出，防止電流過大造成損壞。

七、應用電路

DRV8837DSGR 的典型應用電路如下：

• 電源部分：VCC 引腳連接電源正極，GND 引腳連接電源負極，確保電源電壓在 2V 至 11V 范圍內。

• 控制部分：IN1 和 IN2 引腳連接到微控制器的 GPIO 引腳，通過控制其電平狀態實現電機的正轉、反轉、制動和停止。

• 輸出部分：OUT1 和 OUT2 引腳連接到電機的兩端，驅動電機運行。

• 休眠控制：nSLEEP 引腳連接到微控制器的 GPIO 引腳，通過控制其電平狀態實現芯片的休眠和喚醒。

八、封裝信息

DRV8837DSGR 采用 8 引腳 WSON 封裝，封裝尺寸小，適合在空間受限的應用場景中使用。封裝底部帶有散熱焊盤，有助于提高散熱性能，降低芯片溫度，增強系統的可靠性。

九、應用領域

DRV8837DSGR 廣泛應用于以下領域：

• 便攜式設備：如手機、平板電腦、數碼相機等，需要驅動小型電機的設備。

• 家用電器：如電動牙刷、電動剃須刀、電動窗簾等，需要驅動小型電機的家電產品。

• 機器人：如小型機器人、智能玩具等，需要驅動小型電機的機器人產品。

• 工業控制：如自動化設備、儀器儀表等，需要驅動小型電機的工業控制系統。

十、設計注意事項

在使用 DRV8837DSGR 設計電路時，需要注意以下事項：

• 電源電壓：確保電源電壓在 2V 至 11V 范圍內，避免電壓過高或過低導致芯片損壞或性能下降。

• 控制信號：確保 IN1 和 IN2 的電平狀態符合芯片的輸入電壓要求，避免輸入電壓超過芯片的最大輸入電壓。

• 散熱設計：由于芯片在工作過程中會產生熱量，需要合理設計散熱系統，確保芯片溫度在安全范圍內。

• PCB 布局：合理布局 PCB，確保電源和地線的寬度足夠，減少電源噪聲和電磁干擾，提高系統的穩定性。

• 保護電路：在電源輸入端和輸出端添加適當的保護電路，如 TVS 管、電容、電感等，提高系統的抗干擾能力和可靠性。

十一、性能優勢

DRV8837DSGR 相較于其他電機驅動芯片，具有以下性能優勢：

• 高集成度：集成了全橋驅動器、保護電路和休眠控制等功能，無需外接復雜的外圍電路，降低設計復雜度與BOM成本。芯片尺寸小，適用于高度集成的便攜式電子產品，在不犧牲性能的前提下節省寶貴的PCB空間。芯片導通電阻低（典型值約120mΩ），有效降低功耗，減少發熱，提高系統整體能效。同時，DRV8837DSGR 支持 PWM 控制，頻率范圍廣，可以靈活調節電機的轉速與力矩，滿足各種控制需求。內部具有自動休眠和喚醒機制，在不活動時進入低功耗狀態，大大降低系統靜態功耗，有利于電池供電設備延長續航時間。芯片具備工業級的溫度范圍和出色的電氣穩定性，確保在惡劣環境下仍能可靠運行。

十二、與其他型號對比

在德州儀器推出的 DRV88xx 系列電機驅動芯片中，DRV8837DSGR 屬于小電流、低電壓的代表，適合輕載應用。與其相比，DRV8835 提供雙通道輸出，適用于雙直流電機驅動，而 DRV8840、DRV8842 等型號則屬于高壓、大電流類別，適用于中大型電機系統。在功能方面，DRV8837DSGR 集成度高但配置簡單，適合控制策略固定、成本敏感型的應用。若用戶需要更復雜的功能，比如方向自動偵測、軟啟動、速度閉環控制等，可以考慮更高級別的芯片如 DRV8880 或 DRV10987。此外，DRV8837C 是其增強型升級版本，具有更好的 ESD 抗擾性能和封裝選項，也適用于功能更完善的新一代設計。

十三、典型工作波形說明

為了更直觀地理解 DRV8837DSGR 的工作狀態，我們可以觀察其控制輸入與輸出波形之間的關系。在正轉狀態下，當 IN1 保持高電平、IN2 保持低電平時，OUT1 輸出接近 VCC，OUT2 接近地電位，電流從 OUT1 流向 OUT2，驅動電機正向旋轉。在反轉狀態下，IN1 低電平，IN2 高電平，電流方向反向，電機反轉。若兩輸入均為高電平，則兩輸出為低阻抗狀態，產生電機制動效果（快速停止）。若兩輸入均為低電平，電機兩端開路進入自由停止狀態。在 PWM 控制時，例如將 IN1 接固定高電平，IN2 接 PWM 信號，輸出為脈沖變化波形，輸出占空比與 PWM 信號一致，可用于調節電機平均電壓及轉速。

十四、軟硬件配合建議

在具體應用中，為了實現 DRV8837DSGR 的高效控制，需要軟件配合硬件進行優化。首先，在軟件端實現 PWM 控制策略，通過 MCU 的定時器模塊輸出穩定的 PWM 波形，并動態調節占空比以滿足速度控制需求。其次，對于有啟動沖擊或需要轉速平滑控制的系統，可以加入軟啟動算法，在電機啟動階段逐步提升 PWM 占空比，防止電流突變引起電壓跌落或系統震蕩。在硬件上，建議將輸入控制信號線加上上拉或下拉電阻，避免浮空狀態引起誤動作。在輸出端加入續流二極管可提高抗感性沖擊能力。nSLEEP 管腳可以與 MCU 連接，實現系統閑置時自動降低功耗。

十五、實用應用案例分析

以下是一些典型的實際應用案例，可說明 DRV8837DSGR 的廣泛適用性。例如在智能電動牙刷中，空間極其緊湊，要求驅動器尺寸盡可能小且工作安靜，DRV8837DSGR 正好滿足其小封裝、高效率、低噪聲驅動等需求。在自動窗簾控制器中，使用該芯片可以輕松實現窗簾電機的開合邏輯，通過 MCU 控制其轉動方向與行程限位，提供穩定的家庭自動化體驗。在智能門鎖系統中，電機控制需要可靠并且不能耗高，DRV8837DSGR 的低待機功耗和優異的保護機制使其成為理想的選擇。此外，在便攜式投影儀中，電動聚焦馬達通過該芯片實現微調驅動，系統功耗低而精度高，支持高端圖像調焦體驗。

十六、測試與調試方法

為了確保設計成功并快速調試，推薦采取以下測試方法。首先在初始測試階段使用電阻負載替代電機，驗證輸出電壓切換功能是否正常；隨后再接入真實負載測試其電流能力與波形。利用示波器監測 OUT1 與 OUT2 輸出波形，確認電壓幅值與控制邏輯是否一致。對于 PWM 控制，測量其頻率與占空比是否滿足設定參數。測試芯片在不同負載下的溫升，評估散熱系統是否合適。引入故障模擬如短路、開路、過載等，驗證芯片的保護功能是否可靠觸發并自動恢復。調試時注意記錄 nSLEEP 控制邏輯是否正常切換工作狀態，可通過監測其功耗或電流變化判斷是否進入低功耗模式。

十七、封裝焊接與熱管理

WSON 封裝芯片需特別注意焊接工藝與散熱路徑設計。推薦使用回流焊工藝進行焊接，焊盤設計需包括中央散熱焊盤，并將焊盤與大面積 GND 銅箔相連，通過熱通孔導熱至底層 PCB。焊盤下方應填充足量焊膏以確保良好接觸和熱傳導。在實際應用中可在芯片底部區域放置散熱片或與整機外殼接觸增強導熱。如條件允許，也可以設計外部散熱風扇或鋁制散熱件以提升散熱效率。保證熱管理良好將顯著提高系統穩定性與芯片使用壽命。

十八、市場趨勢與未來展望

隨著智能化、小型化趨勢的發展，DRV8837DSGR 這類低功耗、小尺寸、高性能的電機驅動芯片將越來越受到市場青睞。便攜設備、智能家居、醫療電子、穿戴設備等領域對靜音、高效、可控的電機驅動需求不斷上升。德州儀器也在不斷推出更高集成度、更智能控制功能的產品，如支持 I2C 通信的電機驅動器、支持速度閉環與電流閉環控制的高端型號。未來可能集成 MCU 與驅動器于一體的 SoC 化解決方案，為嵌入式控制帶來進一步集成與功耗優勢。

十九、資料獲取與開發資源

德州儀器官網提供 DRV8837DSGR 的完整數據手冊、參考設計、應用筆記、評估板文件等豐富的開發資源。通過其 EVM 評估模塊可快速搭建實驗平臺，結合 MSP430 或 Tiva 系列 MCU 實現電機控制的快速驗證。TI 提供的 WEBENCH 工具可用于在線計算器設計參數與熱管理評估，加速原型開發。工程師也可參考 TI E2E 技術社區中已解決的問題，獲取調試經驗與優化建議。

二十、總結

DRV8837DSGR 是一款極具競爭力的小型全橋電機驅動芯片，具備高集成度、低功耗、強驅動、智能保護等諸多優勢，適用于各類輕載電機驅動場景。其簡單的控制接口與靈活的控制邏輯設計，使其在工業與消費電子領域都擁有廣泛的應用前景。通過合理設計與充分測試，可以最大程度發揮其性能優勢，實現高可靠性與高能效的電機控制解決方案。