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描述 HR8825是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器，为打印 HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片特点 ●低导通电阻RDS(ON) ●内置微步进相序表 ●支持混合衰减模式 ●8V-38V供电，2.5A输出能力 ●内部欠压锁定 ●过流保护 ●过热关断电路 ●内置3.3V参考电压输出 ●六种步进模式，最高支持32细分封装形式机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±2.5A。 HR8825的衰减模式可编程。译码器是HR8825易于实施的关键。通过STEP简单的输入一个脉冲就可以使电机完成一次步进，省去了相序表，高频控制线及复杂的编程接口。这使其更适于在没有复杂的微处理器或微处理器负担过重的场合。内部的同步整流控制电路改善了PWM操作时的功耗。内部保护电路包括：带迟滞额过热保护、欠压锁定及过流保护。不需要特别的上电时序。 HR8825提供一种带有裸露焊盘的TSSOP-28封装，能有效改善散热性能，且是无铅产品，引脚框采用100％无锡电镀。型号选择型号数量封装包装 HR8825 TSSOP28 料管 30 片/管 28 lead TSSOP with exposed thermal pad 简化应用图嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 1 of 17 6/2017, V1.1

功能框图 HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 2 of 17 6/2017, V1.1

电路工作极限 at Ta = 25°C HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片 Parameter Symbol Conditions Ratings Unit Load Supply Voltage Output Current Logic Input voltage Sense Voltage Reference Voltage Operating Ambient Temperature VM IOUT VIN VSENSE VREF TA Maximum Junction TJ(max) Storage Temperature Tstg Range S -0.3 to 40 ±2.5 -0.3 to 7 -0.5 to 0.8 -0.3 to 4 -20 to 85 150 -55 to 150 V A V V V °C °C °C 推荐工作条件 VM Motor power supply voltage(1) VREF VREF input voltage(2) IV3P3 V3P3OUT load current MIN NOM MAX UNIT 8 1 38 3.5 1 V V mA (1) 所有VM管脚必须连接到同一个供电电源。 (2) 当 VREF 上的电压为 0V 至 1V 区间，其工作精度是不保证的。使用注意： 1、电流配置： ITrip MAX＝VREF／(5×Rs)，在大电流应用当中，PCB 布局上，尽量使 ISENx 管脚到检流电阻的路径短且粗，建议 PCB 2oz 铜制作。若此线太细且长，实际电流需计算此 PCB 布线的电阻。大电流应用，需充分考虑散热，避免芯片过早发生过温。 2、 DECAY 配置： DECAY 接地：输出电流上升慢衰，下降混合衰，衰减时间约为 25us. DECAY 悬空：输出电流全混合衰，衰减时间约为 25us. 衰减时间改变：为适应不同的电机和电压应用，客户可根据自身情况，在 DECAY 管脚外接下拉电阻，来减小衰减时间。DECAY 内置下拉 22k 电阻。建议外部电阻 22k-100k 之间。 3、工作配置：逻辑输入 SLEEP RESET EN L H H H X L H H X X H L X 代表任意电平，Z 表示高阻输出 Z，休眠 Z，复位 Z，输出关闭 EN，输出使能嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 3 of 17 6/2017, V1.1

电特性 at Ta = 25°C, VM=24 V HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片 Parameter Symbol Conditions Min Typ Max Unit POWER SUPPLIES 功率电源功率电源欠压输出导通电阻功率电源静态电流 VM VUVLO RDS(ON) IVM Operating VM rising Source Driver,IOUT=-1A Sink Driver, IOUT=1A fPWM<50kHz SLEEP 8 7 200 200 7 10 38 7.5 10 20 V V m m mA uA V3P3OUT REGULATOR V3P3 IOUT = 0 to 1 mA 3.1 3.3 3.5 V V3P3 输出电压 Control Logic 逻辑输入电平逻辑输入迟滞逻辑输入电流逻辑输入内部下拉电阻 VIN(1) VIN(0) VHYS IIN(1) IIN(0) RPD VIN=3.3V VIN=0V nENBL, nRESET, DIR, STEP, MODEx nSLEEP 2 -20 - - 70 60 3.8 150 -3 635 -20 -15 -10 -5 0.6 0.45 100 1 25 18 25 22 50 1.75 400 160 15 5.25 0.7 100 20 - V V V uA uA K - M 0.5 V 1 uA 200 180 4.5 180 us us us K KHz us ns ns ns A °C °C 3 uA 660 685 mV 20 15 10 5 % nHOME, nFAULT OUTPUTS (OPEN-DRAIN OUTPUTS) 输出电压输出漏电流 DECAY 衰减时间 VOL IOH IO = 5 mA VO = 3.3 V 悬空，全混合衰 tOFF 外接56k下拉电阻，全混合衰接地，电流上升慢衰，下降混合衰内部下拉电阻 RPD MOTOR DRIVER 内部 PWM 频率消隐时间上升时间下降时间死区时间 Protection 过流阈值过温阈值过温迟滞 fPWM tBLANK tR tF tDEAD IOCPST TTSD TTSDHYS CURRENT CONTROL xVREF input current IREF xVREF = 3.3 V xISENSE trip voltage VTRIP xVREF = 3.3 V, 100% current setting Current trip accuracy xVREF = 3.3 V , 5% current setting (relative to programmed value) ΔITRIP xVREF = 3.3 V , 10% - 34% current setting xVREF = 3.3 V , 38% - 67% current setting xVREF = 3.3 V , 71% - 100% current setting 嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 4 of 17 6/2017, V1.1

HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片 Current sense amplifier gain AISENSE Reference only 5 V/V 电路控制信号时序上的要求： fSTEP Step frequency tWH(STEP) Pulse duration, STEP high tWL(STEP) Pulse duration, STEP low tSU(STEP) Setup time, command to STEP rising tH(STEP) Hold time, command to STEP rising tENBL Enable time, nENBL active to STEP 1 2 3 4 5 6 7 tWAKE Wakeup time, nSLEEP inactive to STEP 1 微步进真值表 MIN MAX UNIT 250 KHz 1.9 1.9 200 200 200 us us ns ns ns ms MODE2 MODE1 MODE0 Microstep Resolution 整步 2细分 4细分 8细分 16细分 32 细分 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 5 of 17 6/2017, V1.1

模块功能描述 HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片 HR8825 双极步进电机提供集成驱动方案，内置两路 NMOS H 桥，电流检测和整流电路，微步进相序表。 HR8825 供电范围从 8V 至 38，提供 2.5A 最大电流输出。简单的 STEP/DIR 接口简化了控制电路，内置微步进相序表可以实现高细分模式。电流整流是可编程的，可实现混合衰减模式。低功耗睡眠模式允许系统节省功耗当电机不需要驱动的时候。 PWM Motor Drivers HR8825 包含两路使用 PWM 电流控制的 H 桥电机驱动电路。下图显示电路功能模块：注意：芯片上有多个 VM 管脚，所有 VM 管脚需连接在一起，连接到供电电源。嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 6 of 17 6/2017, V1.1

Current Regulation HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片通过固定频率的 PWM 电流整流器，流过电机驱动桥臂的电流是被限制的或者是被控制的。当一个 H 桥被使能，流过相应桥臂的电流以一个斜率上升，此斜率由直流电压 VM 和电机的电感特性决定。当电流达到设定的阈值，驱动器会关闭此电流，直到下一个 PWM 循环开始。在步进过程中，电流整流电路使得流过两个桥臂的电流呈现半正弦的方式变化，这样使得电机能圆滑的转动。PWM 目标电流由比较器比较连接在 xISEN 管脚上的电流检测电阻上的电压除以一个除数因子（5）的值和一个参考电压决定。参考电压是 xVREF 管脚上的输入电压。 100%斩波电流计算如下：举个例子：假如使用了一个 0.5Ω 的电阻，xVREF 上的电压为 3.3V，这样 100%斩波电流为 1.32A。参考电压通过内部 DAC 来衡量，这样可实现步进电机的微细分。 Decay Modes 在 PWM 电流整流期间，H 桥被使能，这样驱动流过电机桥臂的电流直到 PWM 斩波电流阈值达到。电流路径在下图的示例 1 中描述。图中描述的电流方向定义为正向。一旦 PWM 斩波电流阈值达到，H 桥可以工作在两种不同的状态，快衰或者慢衰。在快衰减模式，一旦 PWM 斩波电流阈值达到，H 桥反转输出状态，使得桥臂电流反方向流通。当桥臂电流接近 0 时，H 桥被禁止，这样防止反向电流流通。快衰减电流路径在下图的示例 2 表示。在慢衰减模式，通过使能两路低压侧的 FET，使得桥臂电流续流，下图示例 3 表示了慢衰减的电流路径。衰减模式嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 7 of 17 6/2017, V1.1

HR8825 STEP/DIR 微步进电机驱动芯片 HR8825 支持混合衰减，可由 DECAY 的输入状态决定输出方式：DECAY 接地选择电流上升慢衰，下降混合衰；悬空或者接高选择全混合衰。DEACY 管脚内置 22KΩ 的下拉电阻。所以当 DECAY 管脚开路或者不使用时，默认的衰减方式是全混合衰减。在混合衰减模式，开始是快衰减，经过一段固定关闭时间（PWM 周期的 33%），开启慢衰减，直至 PWM 周期结束。 Blanking Time 在电流被使能的那一刻，xISEN 管脚上的电压是被忽略的，经过一个固定时间后，电流检测电路才被使能。这个消隐时间一般固定在 1.75us。这个消隐时间同时决定了在操作电流衰减时的最小 PWM 时间。 nRESET, nENBLE and nSLEEP Operation nRESET 管脚输入低电平时，芯片复位内部逻辑，复位微步进相序表至 HOME 状态，同时禁止 H 桥，STEP 上的逻辑输入是被忽略的。 nENBL 管脚用来控制输出和使能/禁能微步进相序表的操作。当 nENBL 输入低电平，H 桥输出使能，STEP 上的上升沿被识别。当 nENBL 输入高电平，H 桥被禁止，输出是高阻状态，STEP 输入被忽略。 nSLEEP 管脚输入为低电平时，器件将进入休眠模式，从而大大降低器件空闲的功耗。进入休眠模式后，器件的 H 桥被禁止，电荷泵电路停止工作，V3P3 输出被禁止，同时内部所有时钟也是停止工作的，所有的逻辑输入都被忽略。当其输入翻转为高电平时，系统恢复到正常的操作状态并将器件的输出预置到 HOME 状态，为了内部电荷泵恢复稳定工作，在 SLEEP 恢复高电平并延时 1ms 后 STEP 信号才能起作用。 nRESET 和 nENABLE 内置 100KΩ 的下拉电阻，nSLEEP 内置 1MΩ 下拉电阻。 Protection Circuits HR8825 有过流保护，过温保护和欠压保护。 Overcurrent Protection (OCP) 在每一个 FET 上有一个模拟电流限制电路，此电路限制流过 FET 的电流，从而限制门驱动。如果此过流模拟电流维持时间超过 OCP 脉冲时间，H 桥内所有 FET 被禁止，nFAULT 管脚输出低电平。 H 桥上臂和下臂上的过流条件是被独立检测的。对地短路，对 VM 短路，和输出之间短路，都会造成过流关闭。注意，过流保护不使用 PWM 电流控制的电流检测电路，所以过流保护功能不作用与 xISEN 电阻。 Thermal Shutdown (TSD) 如果结温超过安全限制阈值，H 桥的作用 FET 被禁止，nFAULT 管脚输出低电平。一旦结温降到一个安全水平，所有操作会自动恢复正常。 Undervoltage Lockout (UVLO) 在任何时候，如果 VM 管脚上的电压降到低于欠压锁定阈值，内部所有电路会被禁止，内部所有复位。当 VM 上的电压上升到 UVLO 以上，所有功能自动恢复。嘉兴禾润电子科技有限公司 www.heroic.com.cn Page 8 of 17 6/2017, V1.1

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