原標(biāo)題：東芝推出新款采用PWM控制的雙H橋直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC，推薦應(yīng)用為移動(dòng)設(shè)備和家用電器

一、芯片核心架構(gòu)與PWM控制技術(shù)

1. 雙H橋拓?fù)湓O(shè)計(jì)

• 獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩路電機(jī)：單芯片集成兩組H橋電路（共8個(gè)MOSFET），支持雙電機(jī)獨(dú)立控制（如吸塵器雙滾刷、掃地機(jī)雙驅(qū)動(dòng)輪），或單電機(jī)四象限運(yùn)行（正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/制動(dòng)/滑行）。

• 內(nèi)建死區(qū)時(shí)間生成器：自動(dòng)生成50ns-500ns可調(diào)死區(qū)時(shí)間，避免上下橋臂直通短路（傳統(tǒng)方案需外接RC電路，誤差±10%）。

2. PWM控制技術(shù)突破

• 混合衰減（Mixed Decay）：根據(jù)負(fù)載自動(dòng)切換快衰減（Fast Decay）與慢衰減（Slow Decay）比例，消除電機(jī)低速抖動(dòng)（傳統(tǒng)固定衰減模式抖動(dòng)幅度>5%）。

• 電流采樣精度：內(nèi)置12位ADC，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)電流（采樣率1MHz，誤差<±1%），支持過流保護(hù)閾值動(dòng)態(tài)調(diào)整（1-5A可編程）。

• 支持互補(bǔ)PWM信號(hào)（如IN1/IN2相位差180°），實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑調(diào)速（轉(zhuǎn)速波動(dòng)<0.5%）。

• 兼容硬件PWM（MCU直接輸出）與軟件PWM（芯片內(nèi)部生成），靈活適配不同控制架構(gòu)。

• 小封裝設(shè)計(jì)：采用QFN32（4mm×4mm）封裝，較傳統(tǒng)SSOP封裝面積縮小60%，適配高密度PCB布局（如TWS耳機(jī)充電盒電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊）。

二、典型應(yīng)用場(chǎng)景與用戶價(jià)值

1. 移動(dòng)設(shè)備：精準(zhǔn)控制與極致節(jié)能

• 需求：需在0.5mm×0.5mm空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)±0.1°步進(jìn)精度，同時(shí)抑制電磁干擾（EMI）。

• 東芝方案：

• PWM頻率可調(diào)：支持1kHz-200kHz動(dòng)態(tài)調(diào)整，避開AM廣播頻段（530kHz-1710kHz），降低輻射干擾。

• 內(nèi)置濾波器：芯片級(jí)EMI抑制電路，較分立方案EMI輻射降低20dB（滿足CISPR 25 Class 3標(biāo)準(zhǔn)）。

• 傳統(tǒng)方案：使用分立元件（2個(gè)NMOS+2個(gè)PMOS），需手動(dòng)調(diào)試死區(qū)時(shí)間，且待機(jī)電流>10μA。

• 東芝方案：

• 單芯片驅(qū)動(dòng)：通過PWM調(diào)速實(shí)現(xiàn)彈蓋速度平滑控制（0.5秒內(nèi)勻速開合），避免機(jī)械沖擊導(dǎo)致的壽命衰減（傳統(tǒng)方案壽命<5萬次，東芝方案>20萬次）。

• 超低功耗：待機(jī)電流僅0.8μA，滿足歐盟ErP Lot 6能效標(biāo)準(zhǔn)（待機(jī)功耗<2μA）。

• 案例1：TWS耳機(jī)自動(dòng)彈蓋機(jī)構(gòu)

• 案例2：智能手表表冠旋轉(zhuǎn)電機(jī)

2. 家用電器：高效可靠與成本優(yōu)化

• 需求：需在-20℃~85℃寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)（電壓6V-28V），且耐受水汽腐蝕。

• 東芝方案：

• 寬電壓輸入：支持6V-28V供電，較傳統(tǒng)12V方案減少電源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)（成本降低$0.3/臺(tái)）。

• 高可靠性：通過AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證，濕敏等級(jí)MSL 1（260℃回流焊24小時(shí)后無性能衰減）。

• 傳統(tǒng)方案：使用2顆單H橋芯片（如DRV8833），需外接MCU生成PWM信號(hào)，且雙輪同步性差（路徑偏差>5cm）。

• 東芝方案：

• 雙通道同步PWM：通過硬件同步引腳（SYNC Pin）實(shí)現(xiàn)兩輪速度誤差<0.1%，直線行走距離誤差從±10cm降至±1cm。

• 故障自診斷：內(nèi)置過流/過溫/欠壓保護(hù)，故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)生成錯(cuò)誤碼（如OC1表示通道1過流），縮短維修調(diào)試時(shí)間50%。

• 案例1：掃地機(jī)器人雙輪驅(qū)動(dòng)

• 案例2：智能馬桶蓋即熱式水閥驅(qū)動(dòng)

三、技術(shù)對(duì)比：東芝方案vs競(jìng)品

核心結(jié)論：

• 移動(dòng)設(shè)備首選：在待機(jī)功耗、封裝尺寸、EMI抑制方面全面領(lǐng)先，適合TWS耳機(jī)、智能手表等對(duì)功耗與空間敏感的場(chǎng)景。

• 家電性價(jià)比之選：通過自適應(yīng)衰減與故障自診斷功能，較競(jìng)品降低售后維修成本30%（傳統(tǒng)方案因電機(jī)抖動(dòng)或過流導(dǎo)致的返修率約5%）。

四、選型指南與典型應(yīng)用電路

1. 選型關(guān)鍵參數(shù)

• 單通道持續(xù)3A/峰值5A：滿足大多數(shù)微型電機(jī)需求（如掃地機(jī)邊刷電機(jī)）。

• 單通道持續(xù)1.5A/峰值2.5A：適配低功耗場(chǎng)景（如智能手表表冠電機(jī)）。

• 6V-28V：適配掃地機(jī)器人、智能馬桶蓋等家電（推薦TC78H653FTG）。

• 2.5V-18V：適配TWS耳機(jī)、智能門鎖等移動(dòng)設(shè)備（推薦TC78H651FTG）。

• 電壓范圍：

• 輸出電流：

2. 典型應(yīng)用電路

• 雙電機(jī)獨(dú)立控制電路：

1. 
   

• 自舉電容：100nF陶瓷電容（X7R材質(zhì)，耐壓50V），確保上橋臂MOSFET可靠驅(qū)動(dòng)。

• 電流檢測(cè)電阻：0.05Ω/1W金屬膜電阻，連接至ISEN引腳實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。

• 關(guān)鍵外圍元件：

五、用戶收益與風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)

1. 直接收益

• BOM成本降低：單芯片替代2-4顆分立元件，節(jié)省PCB面積30%（如TWS耳機(jī)方案成本從1.2降至0.8）。

• 開發(fā)周期縮短：內(nèi)置PWM生成與保護(hù)邏輯，減少M(fèi)CU代碼量50%（傳統(tǒng)方案需編寫200行代碼，東芝方案僅需50行）。

2. 潛在風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策

• 現(xiàn)象：高頻PWM信號(hào)導(dǎo)致輻射超標(biāo)（如智能手表在150kHz頻段超限10dB）。

• 對(duì)策：在PCB上靠近芯片電源引腳放置10μF鉭電容+0.1μF陶瓷電容，構(gòu)成LC濾波器。

• 現(xiàn)象：電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流峰值達(dá)5倍額定電流，觸發(fā)過流保護(hù)。

• 對(duì)策：通過MCU在啟動(dòng)階段輸出10%占空比PWM，逐步提升轉(zhuǎn)速（軟啟動(dòng)算法）。

• 風(fēng)險(xiǎn)1：電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流

• 風(fēng)險(xiǎn)2：電磁兼容性（EMC）問題

結(jié)語：東芝雙H橋IC——小身材驅(qū)動(dòng)大變革

東芝新款雙H橋直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC通過雙通道獨(dú)立PWM、自適應(yīng)混合衰減、超低功耗設(shè)計(jì)三大技術(shù)，重新定義了移動(dòng)設(shè)備與家電的電機(jī)控制標(biāo)準(zhǔn)。其3A持續(xù)電流、1μA待機(jī)功耗、QFN32小封裝的特性，使其成為TWS耳機(jī)、掃地機(jī)器人、智能馬桶蓋等產(chǎn)品的理想選擇。

行動(dòng)建議：

• 免費(fèi)樣片申請(qǐng)：登錄東芝官網(wǎng)申請(qǐng)7天樣片測(cè)試，驗(yàn)證其PWM調(diào)速精度與EMI性能。

• 參考設(shè)計(jì)下載：獲取《雙電機(jī)獨(dú)立控制方案》《智能手表表冠驅(qū)動(dòng)電路》等文檔，縮短開發(fā)周期。

• 技術(shù)支持：針對(duì)高溫高濕環(huán)境（如智能馬桶蓋），提供定制化PCB布局建議與可靠性測(cè)試方案。