SS6840 单通道 H 桥电机驱动芯片:大电流电机一体化应用优选方案
一、芯片核心概述
SS6840 是一款单通道集成 H 桥电机驱动芯片,采用 N 型功率 MOS 搭建 H 桥功率级,专门用于驱动直流有刷电机、螺线管以及其他感性负载,峰值输出电流最大可达 7A,适配大电流电机工作需求。
芯片集成整流、限流电路,搭配简易数字并行控制接口,支持快衰减、慢衰减、混合衰减三种续流衰减模式,开发者可以根据电机运行噪声、电流平滑度的需求灵活切换。同时具备低功耗睡眠模式,通过nSLEEP引脚控制,关闭芯片内部电路,大幅降低静态功耗。
安全防护方面,SS6840 内置全套硬件保护:过流保护 OCP、短路保护、欠压锁定 UVLO、热关断 TSD,故障状态可以通过开漏输出nFAULT引脚上报主控,方便系统识别异常、做故障处理。
封装采用ETSSOP20 带裸露焊盘封装**,裸露热焊盘极大提升散热性能,器件为无铅规格,引脚框架采用 100% 无锡电镀,满足工业设备环保可靠性要求。
二、关键硬件参数与性能亮点
1.电流与导通损耗
在 24V 供电、25℃环境,散热条件良好的前提下,芯片最大峰值驱动电流 7A;高低侧 MOS 总导通电阻典型值仅 150mΩ,导通损耗低,大电流工况下发热得到抑制。
2.宽电压供电
电机供电 VM 耐压最高 50V,典型工作电压 8.2V‑40V,适配绝大多数工业、办公设备电机供电。
3.内置 3.3V 基准输出 V3P3OUT
芯片自带 3.3V 稳压输出,外接滤波电容即可使用,既可以作为芯片内部 VREF 参考源,也可以给外部周边小逻辑电路供电,减少板上额外 LDO 器件。
4.灵活的控制模式
通过MODE1引脚可以切换两套控制逻辑:
MODE1=1:ENBL+PHASE+DECAY 模式,使能 + 方向控制,适合 PWM 调速;
MODE1=0:IN1+IN2 逻辑输入模式,传统 H 桥控制逻辑,兼容普通逻辑电平控制。
衰减模式由DECAY引脚配置:低电平慢衰减、悬空混合衰减、高电平快衰减。不同衰减模式直接影响电机噪音、电流纹波、刹车效果,是调试电机手感的重要参数。
三、主要引脚功能要点
VM(2、9 脚):H 桥电机功率电源,两个 VM 引脚硬件上建议短接,接电机供电;
OUT1、OUT2:H 桥功率输出,直接接电机绕组或者螺线管负载;
ISEN(4、7 脚):电流检测引脚,接采样电阻到地实现电流限流;不需要限流功能时,直接接地;
VREF:电流阈值参考电压,可接芯片自带 V3P3OUT 固定电压,也可以外接 DAC,实现动态电流调节;
nSLEEP:休眠控制,高电平芯片工作,低电平进入休眠,设备待机时可以用来降低整机功耗;
nFAULT:开漏故障输出,发生过流、过温等故障时拉低,使用必须外部接上拉电阻给到主控 IO;
PEN:功率管总使能,置 0 时全部功率 MOS 关闭,作为硬件切断功率通路手段。
硬件设计注意:所有 GND 引脚以及芯片底部裸露热焊盘 PPAD,必须可靠连接系统地;VCP 引脚需要接 0.1uF 电容到 VM;V3P3OUT 输出引脚搭配 0.47uF 对地滤波电容。
四、典型应用场景
1.办公自动化设备:打印机走纸电机、扫描仪传动机构;
2.小型机器人:小车行走机构、执行机构直流电机;
3.工业设备:工业缝纫机驱动、小型电磁阀、螺线管驱动;
4.其他感性负载驱动:各类需要大电流单向 / 双向感性负载控制。
典型系统架构:主控 MCU 输出控制信号给到 SS6840,芯片驱动电机,故障信号 nFAULT 回传给 MCU,实现闭环监控。
五、设计选型小结
SS6840 把功率 H 桥、电流检测、多模式控制、全套保护全部集成单颗芯片,省去分立 MOS 搭建 H 桥的复杂外围,ETSSOP20 贴片封装节省 PCB 面积。
相比分立式方案,它降低硬件调试难度;7A 峰值电流、最高 50V 耐压,足够覆盖中小功率直流电机需求;多种衰减模式、睡眠省电、故障上报,让设备在稳定性、功耗、故障诊断上都更适合工业和消费类整机。
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