FMRX2BMS 五功能马达驱动IC
概述
FMRX2BMS 是为遥控汽车等玩具设计的专用单芯片解决方案,该芯片将传统方案的RX2 接收解码芯片以及马达驱动芯片整合为单一芯片。芯片内部集成两路H 桥驱动电路,可同时驱动转向电机以及前进后退电机。
单通道工作时,左转/右转通道用于驱动转向电机,最大持续输出电流达到1.5A,最大峰值输出电流达到2A。前进/后退通道用于驱动前进后退电机,最大持续输出电流达到1.65A,最大峰值输出电流达到2.5A;双通道同时工作时,左转/右转通道持续输出0.8A 的情况下,前进/后退通道能持续输出1.4A。
该芯片具备较宽的工作电压范围(VCC 端供电从2V 到7.5V),可覆盖2 节干电池至5 节干电池的应用。
该专用芯片内置过热保护电路。驱动电路的负载电流远大于电路的最大持续电流时,受封装散热能力限制,封装内部芯片的结温将会迅速升高,一旦超过设定值,内部电路将立即关断输出功率管,切断负载电流,避免温度持续升高造成塑料封装冒烟、起火等安全隐患。内置的温度迟滞电路,确保电路恢复到安全温度后,才允许重新对电路进行控制。
特性
低静态工作电流;
集成的H 桥驱动电路;
高度集成方案,集成RX2 芯片和两个马达驱动芯片;
内置2.6V 稳压LDO 电路;
低导通内阻的功率MOSFET 管;
内置带迟滞效应的过热保护电路 (TSD);
封装形式:SOP-16
典型应用
2-5 节AA/AAA 干电池供电的玩具马达驱动;
2-5 节镍-氢/镍-镉充电电池供电的玩具马达驱动;
1-2 节锂电池供电的马达驱动
引脚示意图及说明
功能框图
工作原理
FMRX2BMS 接收由TX2 编码的高频调制信号经外围线路解码的串行码信号,由内部电路进行解码,产生一系列控制信号来控制前进、后退、左转、右转功能。
串行码是由结束码和功能码组成,一组为n+4 个脉冲,即结束码为4 个W2 脉冲,功能码为n 个W1 脉冲。其中W2 为500Hz,频宽比为3/4,W1 为1KHz,频宽比为1/2。n 不同数值分别表示不同的功能。
功能键组合及译码结果详见下表。
绝对最大额定值(TA=25℃)
注:(1)1 通道代表FORWARD 和BACKWARD 通道,2 通道代表RIGHT 和LEFT 通道。
(2)、不同环境温度下的最大功耗计算公式为: PD=(150℃-TA)/θJA
TA 表示电路工作的环境温度,θJA 为封装的热阻。150℃表示电路的最高工作结温。
(3)、电路功耗的计算方法: P =I2xR
其中P 为电路功耗,I 为持续输出电流,R 为电路的导通内阻。电路功耗P 必须小于最大功耗PD
推荐工作条件(TA=25℃)
注: (1)、1 通道代表FORWARD 和BACKWARD 通道,2 通道代表RIGHT 和LEFT 通道。
(2)、该芯片内置了温度保护电路,芯片的最高结温限制在150℃,受封装散热能力的限制,最大持续输出电流受到环境温度影响,表格中的值为25℃环境下的推荐值。根据不同环境温度下最大功率的计算公式可以计算出,夏天环境温度升到40℃,持续电流输出能力比25℃下降7%。冬天环境温度降低到10℃,持续电流输出能力比25℃提高6%。
(3)、通过加宽功率地、功率电源、输出端的PCB 走线,增大散热面积能改善电流输出能力。
电特性参数表
(TA=25℃, VCC =6.5V 除非另有规定)
应用电路图参考(1)——典型应用
特别注意事项:
(1)上图中的功率电源VCC 对地去耦电容(C11)容值应根据具体的应用调整,VCC 电压越高,输出峰值电流越大,C11 取值越大,但是电容C11 的取值至少需要0.1uF。在低压低干扰的应用中一般取0.1uF;在高压、大电流的应用条件下建议电容C11 取值100uF 以上,PCB layout 时该电容尽量靠近IC 之VCC 管脚。
(2)上图C7、C12、C14 为直接焊于马达上。
(3)PCB 设计时,必须确保电路板的高频部分尤其是天线部分远离电机,否则电路易受到电机噪声的影响, 造成误码。此外,电机两端必须跨接0.1uF 电容,否则电路极易受到电机噪声干扰,出现接收距离下降、误码等现象。
应用电路图参考(2)——加强防马达干扰
特别注意事项:
(1)在高压大电流应用方案中,如上图C14 建议取值100uF 以上。
(2)上图C4、C9、C17、C19 位于PCB 上,而C5、C15、C18 直接焊于马达上。在有MCU 或语音等的应用方案中,为防止马达干扰源通过FMRX2BMS 串入MCU 等电路中造成干扰,建议采用该参考电路。进一步加强防干扰的话可以马达电极两端加1.5uH 电感或采用具有防干扰磁环的马达。
(3)PCB 设计时,必须确保电路板的高频部分尤其是天线部分远离电机,否则电路易受到电机噪声的影响, 造成误码。此外,电机两端必须跨接0.1uF 电容,否则电路极易受到电机噪声干扰,出现接收距离下降、误码等现象。
