德州儀器DRV8825PWPR步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

一、型號(hào)類型及概述

德州儀器（Texas Instruments, TI）推出的DRV8825是一款高性能的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，避開了各種精密控制領(lǐng)域。DRV8825有不同的封裝形式，其中，DRV8825PWPR是其中一種封裝類型。它采用TSSOP（Thin Shrink Small Outline Package）28引腳封裝，具有高效能和小體積，適合在空間限定的應(yīng)用程序場(chǎng)景使用。

DRV8825系列包含多種型號(hào)，主要包括DRV8825、DRV8825EVM（評(píng)估模塊）等。其中，DRV8825PWPR是一款表面貼裝（SMD）封裝的具體型號(hào)，具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性。

中文描述： 具有電流調(diào)節(jié)功能和1/32微步進(jìn)的45V、2.5A雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

英文描述： 2.5A Bipolar Stepper Motor Driver with On-Chip 1/32 Microstepping Indexer(Step/Dir Ctrl)

數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-37345368-DRV8825EVM.html

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DRV8825PWPR概述

DRV8825為打印機(jī)、掃描儀和其他自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用提供了一個(gè)集成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案。該器件有兩個(gè)H橋驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)微步進(jìn)分度器，用于驅(qū)動(dòng)雙極步進(jìn)電機(jī)。輸出驅(qū)動(dòng)塊由配置為全H橋的N溝道功率MOSFET組成，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組。DRV8825能夠從每個(gè)輸出端驅(qū)動(dòng)高達(dá)2.5 A的電流(在適當(dāng)?shù)纳釛l件下，在24 V和25°C)。

一個(gè)簡(jiǎn)單的STEP/DIR接口可以方便地與控制器電路連接。模式引腳允許在全步到1/32步模式下對(duì)電機(jī)進(jìn)行配置。衰減模式是可配置的，因此可以使用慢衰減、快衰減或混合衰減。提供了一個(gè)低功耗的睡眠模式，它關(guān)閉了內(nèi)部電路以達(dá)到非常低的靜態(tài)電流消耗。這種睡眠模式可以通過一個(gè)專用的nSLEEP引腳來設(shè)置。

內(nèi)部關(guān)斷功能是針對(duì)過流、短路、欠壓鎖定和過熱而提供的。故障條件通過nFAULT引腳指示。

DRV8825PWPR中文參數(shù)

制造商:Texas Instruments

產(chǎn)品種類:馬達(dá)/運(yùn)動(dòng)/點(diǎn)火控制器和驅(qū)動(dòng)器

產(chǎn)品:Stepper Motor Controllers/Drivers

類型:Half Bridge

工作電源電壓:8.2 V to 45 V

輸出電流:2.5 A

工作電源電流:5 mA

最小工作溫度:-40 C

最大工作溫度:+85 C

安裝風(fēng)格:SMD/SMT

封裝/箱體:HTSSOP-28

封裝:Reel

封裝:Cut Tape

封裝:MouseReel

商標(biāo):Texas Instruments

開發(fā)套件:DRV8825EVM

特點(diǎn):Integrated micro-stepping

濕度敏感性:Yes

輸出端數(shù)量:2 Output

Rds On-漏源導(dǎo)通電阻:400 mOhms

二、工作原理

DRV8825步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于脈寬調(diào)制（PWM）電流調(diào)節(jié)技術(shù)，能夠控制雙極步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高精度的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。其工作原理可以分為以下幾個(gè)部分：

1. 電流控制：DRV8825使用PWM電流調(diào)節(jié)，通過內(nèi)部的電流檢測(cè)電阻，精確控制電流大小，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和速度。

2. 微步驅(qū)動(dòng)：該驅(qū)動(dòng)器支持最高32細(xì)分（microstepping）模式，通過細(xì)分控制，可以實(shí)現(xiàn)更平滑和精確的電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

3. 保護(hù)功能：DRV8825內(nèi)置多種保護(hù)功能，如過流保護(hù)、過熱保護(hù)、欠壓指示等，確保驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)在各種工作條件下的安全性和穩(wěn)定性。

三、特點(diǎn)

1. 高分辨率微步控制：DRV8825支持1/32微步分辨率，可以實(shí)現(xiàn)非常平滑的電機(jī)運(yùn)動(dòng)，減少振動(dòng)和噪音。

2. 高電流驅(qū)動(dòng)能力：每次可提供最高2.5A的驅(qū)動(dòng)電流，適用于高功率步進(jìn)電機(jī)。

3. 內(nèi)置保護(hù)機(jī)制：包括過流保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)和欠壓保護(hù)功能，確保系統(tǒng)在極端條件下的安全。

4. 簡(jiǎn)單接口控制：采用簡(jiǎn)單的步進(jìn)/方向（STEP/DIR）接口控制，易于與各種控制器和微控制器（如Arduino、Raspberry Pi等）集成。

5. 調(diào)節(jié)功能：內(nèi)置電流調(diào)節(jié)和電流衰減模式選擇功能，用戶可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化電機(jī)性能。

四、應(yīng)用

DRV8825不需要某些需要模擬控制的場(chǎng)合，主要包括以下幾個(gè)領(lǐng)域：

1. 3D打印機(jī)：在3D打印機(jī)中，步進(jìn)電機(jī)用于控制打印頭和平臺(tái)的精確移動(dòng)，DRV8825憑借其精度和高可靠性成為理想選擇。

2. 數(shù)控機(jī)床（CNC）：在CNC設(shè)備中，步進(jìn)電機(jī)用于控制刀具的精確位置，DRV8825能夠提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)和控制，確保加工精度。

3. 機(jī)器人：用于控制機(jī)器人關(guān)節(jié)和輪子的運(yùn)動(dòng)，DRV8825 的高效能和保護(hù)功能確保機(jī)器人的平穩(wěn)運(yùn)行。

4. 自動(dòng)化設(shè)備：在各種自動(dòng)化設(shè)備中，步進(jìn)電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)精確定位和運(yùn)動(dòng)控制，DRV8825憑借其性能和靈活性被廣泛采用。

5. 其他儀器：如電視、電視定位設(shè)備。

五、參數(shù)

DRV8825具有豐富的參數(shù)配置，下面列出了一些關(guān)鍵參數(shù)：

1. 電源電壓范圍：8.2V至45V

2. 輸出電流：每相最大2.5A（峰值）

3. 微步分辨率：全步、半步、1/4步、1/8步、1/16步、1/32步

4. 輸入信號(hào)電平： 邏輯高電平：2V至7V， 邏輯低電平：0V至0.8V

5. 保護(hù)功能：過流保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)、欠壓保護(hù)

6. 封裝類型：TSSOP 28引腳

7. 控制接口：STEP/DIR接口，支持簡(jiǎn)單的脈沖信號(hào)控制

六、詳細(xì)介紹

1. 電源電壓范圍：

DRV8825支持的電源電壓為8.2V至45V，因此它能夠適應(yīng)不同電壓的系統(tǒng)。較寬的電壓提高了使用的靈活性，能夠兼容各種電源環(huán)境，同時(shí)高電壓輸入有助于提升電機(jī)的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)能力。

2. 輸出電流：

每相最大2.5A輸出電流意味著DRV8825能夠驅(qū)動(dòng)較大功率的步進(jìn)電機(jī)，這在需要高扭矩和高負(fù)載能力的應(yīng)用中表現(xiàn)良好。電流精確控制還可以通過外部電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同電機(jī)的需求。

3.微觀決議：

DRV8825支持從全程到1/32步的多種微步分辨率設(shè)置。微驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)主要通過內(nèi)部的電流調(diào)節(jié)機(jī)制，能夠提供非常平滑的運(yùn)動(dòng)控制，降低機(jī)械振動(dòng)和噪音，提高定位精度。

4.輸入信號(hào)電平：

輸入信號(hào)電平范圍為邏輯高電平2V至7V，邏輯低電平0V至0.8V，因此DRV8825可以與各種數(shù)字控制器直接接口，如Arduino、Raspberry Pi等，不需要額外的電平轉(zhuǎn)換電路。

5.保護(hù)功能：

DRV8825內(nèi)置多種保護(hù)機(jī)制，確保在工作條件下的安全運(yùn)行：

• 過流保護(hù)：防止電流過大損壞驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)。

• 短路保護(hù)：在電機(jī)繞組或驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)。

• 過熱保護(hù)：當(dāng)驅(qū)動(dòng)器溫度過高時(shí)，自動(dòng)減小或關(guān)閉輸出電流，防止損壞。

• 欠壓鎖定：當(dāng)電源電壓低于最低工作電壓時(shí)，停止驅(qū)動(dòng)輸出，防止電機(jī)誤動(dòng)作。

6. 封裝類型：

DRV8825PWPR采用TSSOP 28引腳封裝，這種封裝形式具有較小的體積和良好的散熱性能，適合在空間限定的PCB上使用。同時(shí)，表面貼裝技術(shù)（SMD）提高了安裝的便利性和生產(chǎn)效率。

7.控制接口：

DRV8825使用簡(jiǎn)單的STEP/DIR接口進(jìn)行控制，用戶只需提供步進(jìn)信號(hào)（STEP）和方向信號(hào)（DIR）即可控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。這種接口形式孟易用，適合各種應(yīng)用場(chǎng)景，特別是在DIY和教育等領(lǐng)域廣受歡迎。

總結(jié)

DRV8825PWPR步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作為一款高性能、高可靠性的器件，憑借其豐富的功能和靈活的參數(shù)配置，在各種需要精確控制的應(yīng)用中展現(xiàn)了優(yōu)異的性能。無論是在3D打印機(jī)、CNC設(shè)備、機(jī)器人還是其他自動(dòng)化和精密儀器中，DRV8825都能夠提供穩(wěn)定、可靠的驅(qū)動(dòng)解決方案，是實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)控制的理想選擇。