ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ С УВЕРЕННОСТЬЮАвторизованный поставщик интегральных схем (ИС), модулей IGBT, транзисторов, диодов и пассивных компонентов, подкрепленный реальными запасами и опытом поиска поставщиков.: Поддержка инженеров и покупателей с помощью надежных поставщиков и оперативно реагирующих предложений.ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ НА КОМПОНЕНТ

TB62209FG Биполярный драйвер шагового двигателя: распиновка, микрошаг, характеристики и альтернативы

Sep30

Просматривать: 577

TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs — это интегральная схема двухфазного биполярного драйвера шагового двигателя от Toshiba для конструкций, использующих регулирование тока PWM и микрошаги. Он работает с источником питания для мотора от 13 В до 34 В и логическим источником питания от 4,5 В до 5,5 В. При рекомендуемых Toshiba рабочих условиях при Ta = 25°C выходной ток составляет 1,2 А на фазу в типичном режиме и 1,5 А на фазу в максимальном режиме. Он поддерживает режимы хода от полного шага до 1/16 шага и включает управление смешанным спадом, зарядный насос и функции мониторинга неисправностей. Если вы поддерживаете существующую конструкцию, проверьте электрические пределы, режим управления, упаковку, размеры печатной платы и тепловые условия перед заказом замены. Для заказа замены или технического обслуживания, пожалуйста, подтвердите упаковку, детали партии, доступное количество, цену и время доставки через RFQ на нашем сайте.

Каталог

1. Обзор TB62209FG и спецификации продукта

2. Назначение выводов и функции выводов TB62209FG

3. Особенности и рабочие условия TB62209FG

4. Блок-схема функций TB62209FG

5. Микрошаг и контроль тока PWM TB62209FG

6. Электрические характеристики и максимальные значения TB62209FG

7. Схема применения TB62209FG и функции защиты

8. Описание упаковки TB62209FG и проверка размеров

9. Альтернативы TB62209FG и проверки совместимости

10. Заключение

Figure 1. TB62209FG Package Image

Рисунок 1. Изображение упаковки TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Обзор TB62209FG и спецификации продукта

TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs — это двухфазный биполярный драйвер шагового двигателя от Toshiba, который сочетает в себе два DMOS H-мостика, декодер микрошагов, регулирование тока PWM, управление смешанным спадом и защитные схемы в 36-контактной упаковке HSOP. Он предназначен для таких приложений, как принтеры, сканеры, офисное оборудование и другие системы, требующие контролируемого движения шагового двигателя.

Для тех, кто поддерживает существующее оборудование, перед покупкой необходимо проверить совместимость упаковки, электрические условия, информацию о партии и наличие на складе. Дистрибьютор указывает TB62209FG как устаревший. DigiKey в настоящее время определяет TB62209FG,EL как устаревший.

Параметр	Спецификация
Производитель	Toshiba
Номер детали	TB62209FG
Тип устройства	Драйвер биполярного шагового двигателя
Напряжение питания двигателя	13 В до 34 В рабочий диапазон
Напряжение питания логики	4,5 В до 5,5 В рабочий диапазон
Выходной ток	1,2 А типовое, 1,5 А максимальное на фазу при Ta = 25°C в условиях работы
Абсолютный максимальный выходной ток	1,8 А на фазу
Разрешение шага	Полный шаг до 1/16 шага
Метод управления	PWM резак
Упаковка	36-контактная HSOP
Тип монтажа	Поверхностный монтаж
Статус продукта	Значится устаревшим у крупного дистрибьютора

Toshiba указывает максимальное абсолютное напряжение на выходе мотора 40 В и максимальную номинальную силу тока в 1.8 А на фазу, но эти значения не являются нормальными проектными целями.

Назначение выводов и функции TB62209FG

Figure 2. TB62209FG Pin Assignment

Рисунок 2. Назначение выводов TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Источник: Технический паспорт TB62209FG Toshiba

TB62209FG имеет 36 выводов для питания, выходов мотора, логического управления, определения тока, зарядного насоса и функций мониторинга.

Номер вывода	Название вывода	Функция
1, 2, 3	D РЕЖИМ 1–3	Выбор режима шагового мотора.
4	CW/CCW	Выбор направления вращения мотора в режиме CLK-IN.
5	VDD	Подключение к логическому питанию.
6	Vref	Установка опорного напряжения для регулировки тока.
7, 8	NC	Нет соединения.
9	RS B	Вход для определения тока фазы B.
10	RS A	Вход для определения тока фазы A.
11, 12	NC	Нет соединения.
13	VM	Питание мотора.
14	STANDBY	Управление рабочими и ожиданиями состояниями.
15, 16, 17	Ccp A–C	Соединения внешнего конденсатора зарядного насоса.
18	MO	Выход мониторинга электрического угла.
19	PROTECT	Указание на тепловое отключение.
20, 21	TORQUE 1, 2	Выбор уровня тока мотора.
22, 26	OUT Ā, OUT A	Выходы мотора фазы A.
23, 24	MDT 1, 2	Выбор настройки смешанного спада.
25	NC	Нет соединения.
27, 28	PGND	Заземление питания.
29, 33	OUT B, OUT B̄	Выходы мотора фазы B.
30	NC	Нет соединения.
31	DATA MODE	Выбор CLK-IN или внешний PWM/управление фазой.
32	RESET	Инициализация электрического угла.
34	ENABLE	Включает или выключает выходы мотора.
35	CLK	Вход тактового сигнала для изменения электрического угла.
36	CR	Установка референсной частоты PWM резания.

Подключите OUT A и OUT Ā к одной обмотке мотора, а OUT B и OUT B̄ к другой. Резисторы определения тока подключаются между VM и RS A/RS B в примере схемы Toshiba. Подключите PGND и соединения радиатора, как указано для конструкции платы.

Ограничение DATA MODE: В режиме CLK-IN удерживайте DATA MODE на низком уровне для встроенного микрошагового управления и управления постоянным током. Когда DATA MODE на высоком уровне, D РЕЖИМ 1–3 и CW/CCW выполняют функции внешнего PWM-входа; внутреннее управление постоянным током и защита от перегрузки не работают в этом режиме. Toshiba утверждает, что режим CLK-IN обычно используется.

Функции и рабочие условия TB62209FG

TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs предоставляет следующие основные функции:

• Управление биполярным мотором: Управляет одним двухфазным биполяристым шаговым мотором.

• Микрошаговое управление: Поддерживает полушаговый, полупольный, 1/4-шаг, 1/8-шаг и 1/16-шаговое управление.

• Управление током PWM: Регулирует ток обмотки мотора в режиме CLK-IN.

• Встроенные H-мосты: Управляют током через обе обмотки мотора.

• Управление смешанным распадом: Обеспечивает четыре выбираемых соотношения распада.

• Низкое сопротивление включения: Типично 0.5 Ом на выходном транзисторе при 1 А и Tj = 25°C.

• Защитные схемы: Включает отключение из-за превышения тока, тепловое отключение и мониторинг питания.

• Зарядный насос: Использует внешние конденсаторы для управления выходными DMOS-стадиями.

Рекомендуемые условия эксплуатации

Следующие значения соответствуют таблице условий эксплуатации Toshiba. Указанный диапазон окружающей среды для этих рекомендуемых условий эксплуатации составляет Ta = 0°C до +85°C.

Параметр	Рабочее значение
Напряжение логического питания, VDD	4.5 В до 5.5 В
Напряжение питания мотора, VM	13 В до 34 В
Выходной ток при Ta = 25°C	1.2 А типично, 1.5 А максимум на фазу
Частота тактового сигнала	150 кГц максимум
Частота резки PWM	50 до 150 кГц
Опорное напряжение, Vref	2.0 В до VDD
Рекомендуемая температура окружающей среды	0°C до +85°C

Отдельное значение Topr = −40°C до +85°C является рейтингом абсолютного максимального рабочего температурного диапазона для температуры окружающей среды ИС при запуске. Его не следует представлять как второй рекомендуемый рабочий диапазон.

Функциональная блок-схема TB62209FG

Figure 3. TB62209FG Functional Block Diagram

Рисунок 3. Функциональная блок-схема TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Источник: даташит Toshiba TB62209FG

Функциональная блок-схема показывает внутренние секции, используемые для генерации токов мотора и управления двумя H-мостами.

• Микрошаговый декодер: Преобразует входные сигналы тактового импульса и режима шага в команды электрического угла.

• 4-битный D/A контроллер: Генерирует референсы тока для псевдосинусоидального микрошагового управления.

• Управление уровнем тока: Устанавливает необходимый ток в соответствии с Vref и входами TORQUE. Обратная связь по току: контролирует каждую фазу мотора через входы RS.

• Осциллятор-репитер: Обеспечивает синхронизацию для регулирования тока ШИМ.

• Смешанное управление затуханием: Управляет последовательностью затухания тока во время резки.

• Выходы H-моста: Управляют двумя обмотками мотора.

• Устройство заряда: Генерирует напряжение управления затвором, необходимое для выходных каскадов DMOS.

• Защитное устройство: Контролирует перегрузку по току, тепловые условия и условия питания.

Микрошаговое управление и управление током ШИМ TB62209FG

Figure 4. TB62209FG Microstep Decoder and Current-Control Blocks

Рисунок 4. Микрошаговый декодер и блоки управления током TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Источник: даташит Toshiba TB62209FG

TB62209FG использует внутренний декодер и схемы управления током для производства псевдосинусоидальных токов мотора. В режиме CLK-IN каждая положительная передняя граница на CLK продвигает внутренний электрический угол в соответствии с выбранным режимом возбуждения.

Доступные режимы шагов включают:

• Полный шаг

• Половинный шаг

• 1/4 шага

• 1/8 шага

• 1/16 шага

D РЕЖИМ 1, D РЕЖИМ 2 и D РЕЖИМ 3 определяют режим возбуждения. CW/CCW устанавливает направление прогрессии электрического угла.

Управление током ШИМ

В режиме CLK-IN TB62209FG регулирует ток обмотки, сравнивая сигнал контроля тока с внутренним референсом, производным от Vref, установкой TORQUE и внутренним значением D/A. Toshiba указывает типичное отношение аттенюации Vref 1/5.0.

Внешний резистор и конденсатор, подключенные к CR, устанавливают частоту референса усеченного импульса.

Управление смешанным затуханием

Входы MDT выбирают четыре настройки затухания:

• 12.5%

• 37.5%

• 75%

• 100%

Эти настройки определяют пропорцию быстрого затухания во время цикла резки. Лучшее значение зависит от мотора, напряжения питания, характеристик обмотки, скорости шагов и требуемой формы тока.

Электрические характеристики и максимальные ratings TB62209FG

Рабочие значения и абсолютные максимальные значения следует держать раздельными при оценке существующего проекта.

Условия эксплуатации

Параметр	Спецификация
Логическое напряжение питания, VDD	4.5 В до 5.5 В
Напряжение питания мотора, VM	13 В до 34 В
Выходной ток при Ta = 25°C	1.2 A типичное, 1.5 A максимальное на фазу
Логическое высокое входное напряжение	2.0 В минимум
Логическое низкое входное напряжение	0.8 В максимум
Референсное напряжение, Vref	2.0 В до VDD
Выходное сопротивление МОП-транзистора	0.5 Ω типичное на транзистор при Tj = 25°C, IOUT = 1 A
Частота тактового сигнала	150 кГц максимум
Частота резки ШИМ	50 до 150 кГц
Ток питания логики	2.5 мА типичное при заданных активных условиях

Toshiba указывает 1.2 A на фазу как типичное рабочее значение и 1.5 A на фазу как максимальное рабочее значение при Ta = 25°C. Toshiba также рекомендует разработчикам выполнять тепловые расчеты и выбирать ток, чтобы температура узла оставалась ниже 120°C при указанных рабочих условиях. Температура окружающей среды, конструкция печатной платы, охлаждение и рабочий режим могут потребовать более низкого тока.

Абсолютные максимальные ratings

Параметр	Абсолютный максимальный рейтинг
Логическое напряжение питания, VDD	7 В
Напряжение питания мотора, VM	40 В
Выходной ток	1.8 A на фазу
Рассеяние мощности, только ИС	1.4 Вт при Ta = 25°C
Рассеяние мощности, смонтированное на плате	3.2 Вт при Ta = 25°C
Температура окружающей среды при запуске операции	−40°C до +85°C
Температура хранения	−55°C до +150°C
Температура соединения	+150°C

Значение 1.8 А на фазу является абсолютным максимумом и не является проектной целью. Toshiba отдельно указывает, что для нормальной работы следует использовать не более 1.5 А на фазу и учитывать тепловые условия. Рейтинг рассеяния 1.4 Вт относится только к ИС, в то время как 3.2 Вт применим при установке на заданной плате, обе величины при Ta = 25°C.

Приложение схемы TB62209FG и функции защиты

Figure 5. TB62209FG Application Circuit

Рисунок 5. Схема приложения TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Источник: Технические данные Toshiba TB62209FG

Пример приложения Toshiba использует следующие представительные значения:

Компонент	Подключение или значение
Питание мотора, VM	24 В
Питание логики, VDD	5 В
Опорное напряжение, Vref	3.0 В
Резисторы для измерения тока	0.66 Ω для каждой фазы
Конденсатор питания логики	10 мкФ
Конденсатор питания мотора	100 мкФ
Опорный конденсатор	1 мкФ
Конденсаторы для накачки заряда	0.22 мкФ и 0.022 мкФ
Резистор осциллятора	3.6 кΩ
Конденсатор осциллятора	560 пФ

Держите резисторы для измерения тока 0.66 Ω подключенными между VM и RS A/RS B, как показано в примерной схеме Toshiba. Значения конденсаторов для накачки заряда 0.22 мкФ и 0.022 мкФ также соответствуют приложению Toshiba.

Проверка настройки тока

При Vref = 3.0 В, резисторе измерения тока 0.66 Ω для каждой фазы и TORQUE, установленном на 100%, номинальный порог тока составляет приблизительно:

(3.0 В ÷ 5) ÷ 0.66 Ω = 0.91 А на фазу

Это иллюстративный порог, основанный на типичном коэффициенте усиления опорного напряжения. Toshiba указывает типичное затухание Vref как 1/5.0 с допусками вокруг этого значения, поэтому фактический ток и повышение температуры зависят от допусков компонентов и условий работы.

Функции защиты

TB62209FG включает схемы защиты, которые реагируют на определенные условия неисправности, но они не гарантируют защиту от каждой неисправности.

Защита от перегрузки по току, ISD: Отключает выходы при обнаружении заданного условия перегрузки. Toshiba дает типичный ток обнаружения ISD равным 3.0 А. После активации отключение остается активным до тех пор, пока STANDBY не будет переключен сначала на низкий, а затем на высокий уровень.

Тепловая защита, TSD: Отключает оба выхода мотора, когда температура соединения достигает диапазона тепловой защиты. Toshiba указывает рабочий диапазон TSD от 130°C до 170°C. Для сброса устройство должно достаточно остыть, прежде чем работа может быть возобновлена. Непосредственный цикл STANDBY не сбрасывает TSD, пока соединение остается слишком горячим.

Мониторинг питания: Внутренний мониторинг сбрасывает управляющую схему, когда применяемое напряжение питания падает ниже предела обнаружения.

ПРОТЕКТ: Этот выход специально указывает на тепловую защиту. Toshiba заявляет, что PROTECT повышается к VDD, когда TSD активен. Его не следует описывать как общий выход неисправности.

Эти функции защиты должны рассматриваться как резервные реакции на определенные условия. Проект платы все равно требует правильных настроек тока, теплового проектирования, развязки питания, проводки и анализа неисправностей.

Контур упаковки и проверки печатной платы TB62209FG

Figure 6. TB62209FG Package Outline

Рисунок 6. Контур упаковки TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Источник: Технические данные Toshiba TB62209FG

TB62209FG использует упаковку Toshiba HSOP36-P-450-0.65. Размеры контуры упаковки полезны при проверке механической совместимости, шага выводов, высоты компонентов и геометрии радиатора.

Размер	Дюймы мин	Дюймы ном	Дюймы макс	Миллиметры мин	Миллиметры ном	Миллиметры макс
Количество выводов	—	36	—	—	36	—
Шаг выводов	—	0.0256	—	—	0.65	—
Длина корпуса упаковки	0.6260	0.6299	0.6339	15.9	16.0	16.1
Общая длина	—	—	0.6496	—	—	16.5
Ширина корпуса упаковки	0.3425	0.3465	0.3504	8.7	8.8	8.9
Общий размах выводов	0.4736	0.4815	0.4894	12.03	12.23	12.43
Общая высота	—	—	0.1083	—	—	2.75
Ширина ребра радиатора	0.1358	0.1398	0.1437	3.45	3.55	3.65
Ширина вывода	0.0098	0.0126	0.0157	0.25	0.32	0.40

Контур упаковки сам по себе не определяет размеры площадок на печатной плате. Перед заменой детали или созданием нового шаблона проверьте оригинальный рисунок площадок на печатной плате, длину и ширину площадок, филаменты для пайки, соединения радиатора, процесс сборки и применимые правила проектирования шаблонов.

Альтернативы TB62209FG и проверки совместимости

TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs числится как устаревшая у крупных дистрибьюторов. Более новые ИС драйвера моторов могут предоставить аналогичные широкие функции, но устройства ниже имеют разные упаковки, распиновки, методы управления током и электрические требования. Поэтому их следует рассматривать как кандидатов на перепроектирование, а не как прямые заменители.

Артикул Номер	Производитель	Основные характеристики	Заметки о совместимости
TB67S279FTG	Toshiba	2 A пиковое абсолютное максимальное выходное значение тока, 50 V абсолютное максимальное выходное напряжение, до 1/32-шагового микрошагового управления, QFN-48	Кандидат на перепроектирование. Иная упаковка, распиновка и архитектура управления током.
TB67S249FTG TB67S249FTG TOSHIBA 1141 In Stock: 14790 pcs	Toshiba	4.5 A пиковое абсолютное максимальное выходное значение тока, 50 V абсолютное максимальное выходное напряжение, до 1/32-шагового микрошагового управления, QFN-48	Кандидат на перепроектирование. Более высокий пиковый рейтинг, но другая упаковка, распиновка и архитектура управления.
DRV8825 DRV8825 TI 1526 In Stock: 5300 pcs	Texas Instruments	8.2–45 V рабочее напряжение для мотора; до 2.5 A с соответствующим радиатором при 24 V и 25°C; до 1/32-шагового микрошагового управления, HTSSOP-28	Кандидат на перепроектирование. Иная распиновка, расположение для определения тока, интерфейс управления, упаковка и требования к печатной плате.

Toshiba указывает 2 A пиковое и 50 V выходное напряжение как абсолютные максимальные рейтинги для TB67S279FTG, в то время как TB67S249FTG списывает 4.5 A пиковое и 50 V как свои соответствующие абсолютные максимальные рейтинги. Texas Instruments указывает диапазон рабочего напряжения от 8.2 V до 45 V и максимальное значение тока привода 2.5 A при 24 V и Ta = 25°C для DRV8825.

Перед выбором кандидата на перепроектирование, проверьте:

Напряжение питания: Подтвердите совместимость с существующими источниками питания мотора и логики.

Ток мотора: Сравните требуемый постоянный ток обмотки, а не только пиковые или абсолютные максимальные рейтинги.

Конфигурация выводов: Проверьте каждое соединение управления, питания, заземления, вывода и определения.

Интерфейс управления: Подтвердите, требуется ли интерфейс CLK/DIR, PHASE/PWM или другой.

Микрошаговое управление: Убедитесь в требуемых режимах возбуждения и разрешении шага.

Регулирование тока: Проверьте масштабирование Vref, резисторы для определения тока, настройки затухания и архитектуру PWM.

Упаковка и шаблон: Проверьте размеры упаковки, открытые площадки или ребра, шаг выводов и компоновку печатной платы.

Тепловое проектирование: Проверьте ограничения температуры соединения, площадь меди на печатной плате, радиатор и ожидаемую мощность потерь.

Функции защиты: Сравните поведение в случае превышения тока, температурной защиты, недовольтной защиты и отчетности о неисправностях.

Заключение

TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs объединяет управление двухфазным биполярным шаговым двигателем, до 1/16-шагового микрошагового управления, ИПМ-регулирование тока, смешанное управление затуханием и интегрированные схемы реакции на неисправности в 36-выводном HSOP корпусе. При существующем дизайне следует уделять особое внимание различию между значениями рабочего тока 1.2 A типичного и 1.5 A максимального при Ta = 25°C и абсолютным максимумом 1.8 A. Тепловые расчеты должны поддерживать температуру соединения ниже 120°C при рекомендованных условиях эксплуатации.

TB62209FG указан как устаревший у крупного дистрибьютора, а не описывается здесь как имеющий статус окончания срока службы, объявленный Toshiba. При обслуживании существующего оборудования проверьте точную упаковку, электрические условия, шаблон печатной платы, настройки регулирования тока, тепловое проектирование и доступную информацию о лоте перед заказом.