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1、LMD18200電機驅(qū)動芯片介紹 2013-4-14 自動0701李歡20074998 LMD18200是美國國家半導(dǎo)體公司（NS）推出的專用于直流電動機驅(qū)動的 H橋組件。同一芯片上集 成有CMOS控制電路 和DMOS功率器件，利用它可以與主處理器、電機和增量型編碼器構(gòu)成一 個完整的運動控制系統(tǒng)。 LMD18200廣泛應(yīng)用于打印機、機器人和各種自動化控制領(lǐng)域。 內(nèi)部機構(gòu)和引腳說明： 溫度抿普餉出 9 9 自舉1 溫度檢測 過流檢測 方向3 0 剎車4 0 PW 5 O 2 霍泵 自舉2 11 O 電涼取樣輸岀 ―8 :會 ? |

2、 關(guān)斷 圖2 LMD18200內(nèi)部電路框圖 各引腳的功能如下: 引腳 名稱 功能描述 1、11 橋臂1, 2的自舉輸入電容連接端 在腳1與腳2、腳10與腳11之間應(yīng)接入10uF的自舉電容 2、10 H橋輸出端 3 方向輸入端 轉(zhuǎn)向時，輸出驅(qū)動電流方向見表 1。該腳控制輸出1與輸出2 （腳2、10）之間電 流的方向，從而控制馬達旋轉(zhuǎn)的方向。 4 剎車輸入端 剎車時，輸出驅(qū)動電流方向見表1。通過該端將馬達繞組短路而使其剎車。剎車時， 將該腳置邏輯高電平，并將 PWM信號輸入端（腳5 ）置邏輯高電平，3腳的邏輯 狀態(tài)決定于短路馬達所用的器件。3腳為邏輯高電

3、平時，H橋中2個高端晶體管導(dǎo) 通；3腳呈邏輯低電平時，H橋中2個低端晶體管導(dǎo)通。腳4置邏輯高電平、腳5 置邏輯低電平時，H橋中所有晶體管關(guān)斷，此時，每個輸出端只有很小的偏流（1. 5mA ）。 5 PWM信號輸入端 PWM信號與驅(qū)動電流方向的關(guān)系見表 1。該端與3腳（方向輸入）如何使用，決 定于PWM信號類型。 6、7 電源正端與負端 8 電流取樣輸出端 提供電流取樣信號，典型值為 377識/A。 9 溫度報警輸出 溫度報警輸出，提供溫度報警信號。芯片結(jié)溫達145 C時，該端變?yōu)榈碗娖剑唤Y(jié)溫 達170 C時，芯片關(guān)斷。 注釋：光電編碼器是通過讀取光電編碼盤上的圖案

4、或編碼信息來表示與光電編碼器相連的電機轉(zhuǎn) 子的位置信息的，即判斷方位。 LMD18200工作原理： 內(nèi)部集成了四個 DMOS管，組成一個標準的 H型驅(qū)動橋。通過充電泵電路為上橋臂的 2個開 關(guān)管提供柵極控制電壓，充電泵電路由一個 300kHz左右的工作頻率?？稍谝_ 1、11外接電容 形成第二個充電泵電路，外接電容越大，向開關(guān)管柵極輸入的電容充電速度越快，電壓上升的時 間越短，工作頻率可以更高。引腳 2、10接直流電機電樞，正轉(zhuǎn)時電流的方向應(yīng)該從引腳步到引 腳10 ；反轉(zhuǎn)時電流的方向應(yīng)該從引腳 10到引腳2。電流檢測輸出引腳8可以接一個對地電阻， 通 過電阻來輸出過流情況。內(nèi)部保護

5、電路設(shè)置的過電流閾值為 10A，當超過該值時會自動封鎖輸出， 并周期性的自動恢復(fù)輸出。如果過電流持續(xù)時間較長，過熱保護將關(guān)閉整個輸出。過熱信號還可 通過引腳9輸出，當結(jié)溫達到145度時引腳9有輸出信號 圖3采用LMD18200單極性驅(qū)動電動機的實際應(yīng)用電路 LMD18200提供雙極性驅(qū)動方式和單極性驅(qū)動方式。雙極性驅(qū)動是指在一個 PWM周期里，電動 機電樞的電壓極性呈正負變化。雙極性可逆系統(tǒng)雖然有低速運行平穩(wěn)性的優(yōu)點，但也存在著電流 波動大，功率損耗較大的缺點，尤其是必須增加死區(qū)來避免開關(guān)管直通的危險，限制了開關(guān)頻率 的提高，因此只用于中小功率直流電動機的控制。本文中將介紹單極性可逆驅(qū)動方式。單極性驅(qū) 動方式是指在一個 PWM周期內(nèi)，電動機電樞只承受單極性的電壓。 該應(yīng)用電路是Motorola 68332CPU與LMD18200接口例子，它們組成了一個單極性驅(qū)動直流電 機的閉環(huán)控制電路。在這個電路中，PWM控制信號是通過引腳 5輸入的，而轉(zhuǎn)向信號則通過引腳 3輸入。根據(jù)PWM控制信號的占空比來決定直流電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 采用一個增量型光電編碼器 來反饋電動機的實際位置，輸出 AB兩相，檢測電機轉(zhuǎn)速和位置，形成閉環(huán)位置反饋，從而達到精 確控制電機。