在智能家居、自动阀门电机驱动、电磁门锁驱动、电子锁、玩具、无线充电设备、机器人等需要驱动一路有刷直流电机并实现前进/后退/制动/停止，同时希望无需外部功率采样电阻即可检测负载电流、限制失速电流的应用中，传统H桥方案存在占板面积大、需要外部分流电阻、失速保护依赖MCU等问题。SS6289是一款DC双向马达驱动电路，具有两个逻辑输入端子控制电机前进、后退及制动；具有良好的抗干扰性、微小的待机电流、低的输出内阻，并内置二极管释放感性负载反向冲击电流。芯片内部集成电流采样电阻和电流斩波功能，可通过ISENS引脚输出与负载电流成比例的电流信号，并通过VREF设定电流斩波阈值，实现失速/高扭矩时的输出电流限制。工作电压范围4.2V至18V，最大输出持续电流4.0A，待机电流<1μA，低导通内阻（HS+LS）典型120mΩ@1A，具备紧急停止、过热保护、过流嵌流及短路保护。封装为DFN3×3-8L/ESOP8，符合ROHS规范。本解析将基于完整数据手册，系统阐述SS6289的核心特性、参数设置及工程化设计要点。

一、芯片核心定位

SS6289是一款面向低电压有刷直流电机驱动的带电流检测与斩波功能的双向H桥驱动IC，其核心价值体现在以下方面：

• 驱动一路有刷直流电机：内部集成H桥功率MOSFET，直接驱动电机正反转；

• 宽工作电压范围：4.2V至18V，适配单节/双节锂电、12V适配器等应用；

• 持续电流能力：最大输出持续电流4.0A（基于40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚条件，实际持续电流受散热限制）；

• 微小待机电流：待机电流<1μA（VM=12V，INA=INB=0V，无负载），休眠时间典型1.2ms；

• 低导通内阻：HS+LS典型120mΩ@1A，降低导通损耗；

• 四功能逻辑控制：通过INA/INB实现前进、后退、刹车、停止（高阻）；

• 紧急停止功能：停止模式（INA=INB=L）输出高阻，电机惯性滑行；刹车模式（INA=INB=H）输出低电平，电机短接制动；

• 内置续流二极管：释放感性负载反向冲击电流，外部无需额外续流二极管；

• 集成电流检测：内部电流采样电阻，ISENS输出与低侧MOSFET正向电流成比例，比例系数AISENS=250μA/A，经外部RISENS转换为电压供ADC采集，无需外部功率分流电阻；

• 集成电流斩波调节：通过VREF和RISENS设定ITRIP，采用固定关断时间tOFF=75μs的斩波方案，在失速/高扭矩时限制输出电流，无需MCU干预；

• 保护功能齐全：过热保护（OTP，典型160℃关断、恢复约120~130℃，手册存在表述差异，以实测/官方最新手册为准）、过流保护（OCP，典型6A，消隐3.5μs，重启2ms）、欠压保护（UVLO，典型3.9V）；

• 逻辑电平兼容：高电平≥2.2V，低电平≤0.7V，输入内部100kΩ下拉电阻；

• 双封装选择：DFN3×3-8L/ESOP8，底部散热焊盘（GND/PPAD）需可靠接地以发挥4A持续电流能力；

• 良好的抗干扰性：内部逻辑控制、自适应电路和驱动电路设计，提高系统可靠性。

二、关键电气参数详解

电源与输入

• 电源电压VM：推荐4.2V至18V，绝对最大耐压20V；

• 输入信号电压INA/INB：推荐-0.3V至5.5V，绝对最大6.0V；

• 工作温度TA：-40℃至+85℃；

• 储存温度Tstg：-55℃至+150℃；

• 输出持续电流Iout：4.0A（基于40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚；实际持续电流受散热限制）；

• 逻辑输入频率FIN_X：最大30kHz（推荐工作条件）。

电特性参数（TA=25℃，除非另有说明）

• 工作电压VM：4.2V至18V；

• 待机电流IMM：<1μA（VM=12V，INA=INB=0V，无负载）；

• 静态电流IMM：典型3.5mA（VM=12V，INA=INB=5V或单端5V，无负载）；

• PWM电流IMM_PWM：典型5.0mA（VM=12V，INA=5V，INB=20kHz，无负载）；

• 低压保护UVLO：VM上升时，最小3.7V，典型3.9V，最大4.1V；

• 输入高电平VINH：最小2.2V；

• 输入低电平VINL：最大0.7V；

• 下拉电阻RPD：典型100kΩ（到GND）；

• 输入高电平时电流IINH：典型50μA，最大100μA（VM=12V，VIN=5V）；

• 输入低电平时电流IINL：最大1μA（VM=12V，VIN=0V）；

• 休眠时间tSLEEP：典型1.2ms（输入低电平到休眠）；

• 传输延时tPD：典型500ns（输入至输出传播延迟）。

H桥FET参数

• 导通内阻RDS(ON)：典型120mΩ（ILOAD=1A，HS+LS）；

• 上升时间tR：典型150ns（VM=12V，上管）；典型100ns（下管）；

• 下降时间tF：典型70ns（VM=12V，上管/下管）。

电流检测与斩波参数

• 电流信号缩放比例AISENS：典型250μA/A（VM=12V，RISENS=3kΩ；AISENS=IISENS/IOUT）；

• 衰减时间tOFF：典型75μs（固定关断时间/慢衰减时间）；

• 消隐时间tBLK：典型3.5μs；

• 电流检测延迟时间tDELAY：典型4μs。

保护参数

• 过热保护温度TSD：参数表典型160℃；恢复工作温度TSD-典型130℃（保护机制说明写约120℃恢复，手册存在差异，以实测/官方最新手册为准）；

• 过流保护电流IOCP：典型6A；

• 过流重启时间tTRY：典型2ms；

• 过流保护消失峰时间tOCP：典型3.5μs。

三、芯片架构与工作原理

功能框图概述

SS6289内部包含Internal Power（内部电源）、Logic Control（逻辑控制）、Gate Driver（栅极驱动）、H桥功率MOSFET（高侧+低侧）、UVLO、OTP、Current Sense（电流检测）、ISENS CLAMP、VREF比较器、过流保护（OCP） 等模块。INA/INB经逻辑控制驱动H桥，实现前进、后退、刹车和停止；低侧MOSFET电流经内部采样电阻检测，按AISENS比例输出到ISENS；VREF与ISENS电压比较实现固定关断时间电流斩波；内部自适应电路防止上下管直通；内置二极管释放感性负载反向冲击电流。

输出真值表（INA/INB控制OUTA/OUTB）

• INA=H，INB=L：OUTA=H，OUTB=L，前进模式（电流OUTA→OUTB）；

• INA=L，INB=H：OUTA=L，OUTB=H，后退模式（电流OUTB→OUTA）；

• INA=H，INB=H：OUTA=L，OUTB=L，刹车模式（电机短接制动）；

• INA=L，INB=L：OUTA=Open，OUTB=Open，停止模式（高阻，电机惯性滑行）。

工作模式说明

• 前进模式：INB=L，INA=H，OUTB=L，OUTA=H；

• 后退模式：INB=H，INA=L，OUTB=H，OUTA=L；

• 刹车模式：INB=H，INA=H，OUTB=L，OUTA=L；

• 停止模式：INB=L，INA=L，OUTB=Open，OUTA=Open。

紧急停止功能

紧急停止可通过停止模式（INA=INB=L，输出高阻，电机惯性滑行） 或刹车模式（INA=INB=H，输出低电平，电机短接制动） 实现；前者停止平缓，后者制动更快但电流较大，需根据负载和电源能力选择。

内置续流二极管

H桥功率MOSFET内部体二极管可在电机换向、PWM关断和感性负载反向冲击时提供续流通路，释放感性负载的反向冲击电流，外部无需额外续流二极管。

电流检测功能（ISENS）

SS6289集成了电流检测、调节和反馈，无需外部检测电阻或检测电路即可检测输出电流，减小系统尺寸并降低成本和复杂度。电流检测采样电路实时检测H桥中低侧MOSFET流过的电流，只检测正向电流，负向电流检测电路输出为零。ISENS引脚输出等比例缩小的电流信号：

ISENS(μA) = ILS(A) × AISENS(μA/A) （式1）

其中AISENS=250μA/A。通过外部电阻RISENS接地，将ISENS电流转换为电压：

VISENS(V) = IISENS(A) × RISENS(Ω) （式2）

MCU通过ADC测量RISENS两端压降获取负载电流。电流镜架构允许在充电（驱动）和制动（低侧慢衰减）期间检测电机绕组电流，实现连续监控；滑行模式（H桥高阻）下电流快速衰减，无法检测，但可通过短暂切换到驱动或慢衰减模式检测并读取电流。当两个低侧MOSFET同时有电流时，ISENS输出为两路正向电流按比例缩小的信号值。ISENS输出带宽受tDELAY（典型4μs） 限制；若仅在驱动与慢衰减间切换，低侧MOSFET持续导通，tDELAY不影响ISENS输出；滑行模式下ISENS输出为零。

电流斩波功能（固定关断时间）

SS6289集成固定关断时间电流调节功能，在电机失速或高扭矩事件时限制输出电流，并通过ISENS为控制器提供负载电流反馈。当电流达到ITRIP阈值时，H桥通过使能两个下桥强制感性负载进入慢衰减模式，并建立固定关断时间tOFF（典型75μs）；75μs慢衰减结束后，进入下一个电流斩波周期。ITRIP由VREF和RISENS设定：

ITRIP(A) × AISENS(μA/A) × RISENS(Ω) = VREF(V) （式3）

例如：VREF=2.3V，RISENS=3000Ω，AISENS=250μA/A，则ITRIP≈3.07A（理论值）。手册给出实际值与理论值存在偏差，例如RISENS=1kΩ/2kΩ/3kΩ时不同VREF下IOUT实际值低于理论值，设计时需留裕量或参考实测曲线。

禁用电流斩波：将ISENS接GND，并将VREF设为高于GND的值，使VISENS永远不会达到VREF阈值。
仅需电流反馈、不需斩波：设置VREF和RISENS使VISENS始终低于VREF。
需要斩波：按式3设置VREF和RISENS。

保护电路

• 过热保护（OTP）：当芯片结温超过约160℃（典型值）时，过热保护电路强制关闭部分驱动MOS晶体管，确保安全；当结温降至约120~130℃（手册表述有差异，以实测/官方最新手册为准）时，IC迅速自动恢复工作；

• 过流保护（OCP）：当BO和FO之间电流大于内部过流保护阈值（典型6A）并保持过流抗尖峰时间tOCP=3.5μs后，过流保护电路关闭全部PowerMOS，芯片停止输出；电机电流低于阈值并延时tTRY=2ms后，芯片恢复输出；

• 欠压保护（UVLO）：VM上升至典型3.9V以上时芯片正常工作，低于UVLO阈值时输出关闭，防止低压误动作；

• 短路保护：过流保护可覆盖输出短路等大电流故障，但阈值较高（典型6A），不能替代正常限流和堵转保护；电流斩波功能可在失速时限制电流。

输出时序要求

• 输入控制脚INB/INA的频率不能超过30kHz；

• tH+tL>33μs；

• tH和tL都不能小于100ns；

• 即PWM调速时，最小脉宽100ns，周期大于33μs，频率不超过30kHz。

上电时序要求

• 在VM上电之前，INB/INA必须保持低电平或无输入高阻状态，不能对INB/INA输入高电平；

• 直到VM上电并延时3ms（tb） 后，才能对INB/INA进行逻辑控制；

• 目的：防止上电瞬间逻辑误判导致H桥直通或电机误动作。

四、应用设计要点

VM输入电容

• 典型应用电路：VM与GND之间接470μF电解电容C2 + 0.1μF陶瓷电容C1；

• C1、C2作用：

  • 吸收马达向电源释放的能量，稳定电源电压，避免IC因突波电压过高而被直接击穿，并有滤波功能；

  • 在马达启动瞬间释放电流，帮助马达迅速启动；

• C2容量选择：依据VM电压稳定性及马达负载电流大小选择；若VM电压纹波较大或马达负载电流较大，则须选择更大电容值；

• PCB布局：C1、C2电容需尽量靠近VM引脚，以减小寄生电感和电阻。

ISENS与VREF配置

• ISENS引脚：接外部电阻RISENS到GND，将ISENS电流转换为电压供ADC采集；可根据预期负载电流选择RISENS，以充分利用MCU ADC量程；

• VREF引脚：接固定参考电压或MCU DAC，设定电流斩波阈值ITRIP；按式3计算VREF和RISENS；

• ISENS滤波：典型应用图中ISENS对地接100pF电容，用于滤除高频噪声；容量过大会延缓电流检测响应；

• 禁用斩波：ISENS接GND，VREF高于GND；仅反馈不斩波：设置VREF和RISENS使VISENS始终低于VREF；

• 注意：电流斩波精度存在一定误差，实际ITRIP可能低于理论值，设计时需留裕量或参考手册实测曲线。

输入控制

• INA/INB可直接连接MCU GPIO，高电平≥2.2V，低电平≤0.7V；

• 待机时INA=INB=0V，待机电流<1μA，休眠时间典型1.2ms；

• 输入内部有100kΩ下拉电阻，但上电前必须保持低电平或高阻，不得输入高电平；

• 前进/后退切换时，建议先进入刹车或停止模式，再切换方向，避免H桥直通或过大电流冲击；

• PWM调速时遵守频率≤30kHz、tH+tL>33μs、tH/tL≥100ns。

上电时序

• VM上电前，INA/INB保持低电平或高阻，不得输入高电平；

• VM上电后延时3ms，再对INA/INB进行逻辑控制；

• 若MCU与驱动IC共用电源，需确保MCU GPIO在上电期间不会误输出高电平。

散热设计

• 最大持续输出电流4.0A基于40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚条件；实际持续电流需根据PCB散热、环境温度和电机负载评估；

• DFN3×3-8L/ESOP8底部散热焊盘（GND/PPAD）必须可靠焊接至PCB铜皮，建议在焊盘下放置多个散热过孔连接内层/底层地平面；

• OUTA/OUTB/VM/GND大电流走线短而宽，以承受4A持续电流；

• 避免长时间堵转；过流保护阈值6A，小电流堵转可能不触发OCP，但会持续发热，需依赖OTP、电流斩波和外部热设计；

• 环境温度最高85℃，高温环境下需降额使用。

PCB布局要点

• VM电容C1（0.1μF）和C2（470μF）尽量靠近VM和GND引脚；

• OUTA/OUTB输出走线足够宽，承受持续4A电流；

• 功率地GND和输入信号地分开走线，在芯片GND处单点连接；

• INA/INB、VREF、ISENS为小信号，应远离OUTA/OUTB大电流走线，避免噪声耦合；

• 内置续流二极管已集成，外部无需额外续流二极管，但电机端口可预留RC吸收或TVS位置以应对极端感性冲击；

• 底部散热焊盘必须可靠接地，并在周围增加散热铜箔和过孔，以降低热阻。

五、典型应用场景

• 智能家居：窗帘电机、智能门锁电机驱动；

• 自动阀门电机驱动：阀门开/关控制；

• 电磁门锁驱动：正反转开锁/关锁，停止/刹车控制；

• 电子锁：电机正反转、电流检测实现堵转/防夹判断；

• 玩具：玩具车、机器人等有刷直流电机正反转；

• 无线充电设备：无线充电器电机、阀门或锁控电机驱动；

• 机器人：小型机器人行走、转向电机驱动。

六、调试与故障处理

电机不转

• 检查VM是否在4.2V-18V范围内，是否高于UVLO（典型3.9V）；

• 检查INA/INB逻辑是否符合真值表（高≥2.2V，低≤0.7V）；

• 检查上电时序：VM上电前INA/INB是否保持低电平或高阻，VM上电后是否延时3ms再控制；

• 检查VM电容C1/C2是否焊接正确且靠近芯片；

• 检查OUTA/OUTB是否连接电机，是否短路或开路；

• 检查底部散热焊盘是否可靠焊接；

• 检查是否触发OTP/OCP/UVLO，排除故障后是否自动恢复；

• 检查VREF/ISENS配置是否导致ITRIP过低，限制了输出电流。

只能一个方向转

• 检查INA/INB中对应方向的控制信号是否正常；

• 检查MCU GPIO是否配置正确，是否存在虚焊；

• 检查H桥对应MOSFET是否损坏（可通过正向/反向分别测OUTA/OUTB电压判断）。

无法刹车或停止

• 刹车模式要求INA=INB=H，OUTA=OUTB=L；停止模式要求INA=INB=L，OUTA=OUTB=Open；

• 检查输入是否同时为高或同时为低；

• 检查电机惯性是否过大，停止模式为高阻滑行，不会立即停止；

• 若需快速制动，使用刹车模式，但注意制动电流和电源回馈。

待机电流大

• 检查INA/INB是否均为低电平（0V）；输入悬空可能导致状态不确定；

• 检查VM电容是否漏电；

• 检查芯片是否损坏（待机电流应<1μA，休眠时间典型1.2ms）。

电流检测/斩波异常

• 检查ISENS引脚是否连接RISENS到地，RISENS阻值是否合适；

• 检查VREF电压是否在合理范围，按式3计算的ITRIP是否符合预期；

• 检查ISENS引脚是否加了100pF滤波电容（如需要）；

• 注意电流斩波实际值可能低于理论值，需留裕量或参考实测曲线；

• 若禁用斩波，确认ISENS接GND且VREF高于GND；

• 若仅需反馈不斩波，确认VISENS始终低于VREF；

• 注意ISENS仅在低侧MOSFET导通时有效，滑行模式下无法检测电流。

芯片过热

• 检查持续电流是否超过散热条件下的允许值（4.0A基于40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚）；

• 检查电机是否堵转；电流斩波和OCP（6A）可限制电流，但小电流堵转仍可能持续发热；

• 确保底部散热焊盘可靠焊接并放置散热过孔；

• 增加PCB散热铜箔面积，OUTA/OUTB/VM/GND走线短而宽；

• 降低PWM占空比或电机负载；

• 检查环境温度是否超过85℃。

过流保护频繁触发

• 检查电机启动电流和堵转电流是否接近或超过OCP阈值（典型6A）；

• 检查输出是否短路；

• OCP抗尖峰3.5μs，重启2ms，若频繁触发需排除短路/过载；

• 注意OCP阈值较高，不能作为精密限流使用；正常堵转保护建议结合电流斩波、OTP、热设计和外部限流。

上电误动作

• 检查VM上电前INA/INB是否误为高电平；

• 确保VM上电后延时3ms再控制INA/INB；

• 检查MCU GPIO上电默认电平，必要时加下拉电阻。

PWM调速异常

• 检查PWM频率是否≤30kHz；

• 检查tH+tL是否>33μs；

• 检查tH和tL是否均≥100ns；

• 检查PWM幅值是否满足高≥2.2V、低≤0.7V；

• 前进/后退PWM调速时建议在驱动与刹车模式间切换，避免停止模式滑行导致电流不可控。

七、设计验证要点

• 真值表验证：改变INA/INB电平，验证OUTA/OUTB输出状态符合前进/后退/刹车/停止；

• 待机电流验证：INA=INB=0V，无负载，测量VM电流应<1μA；休眠时间约1.2ms；

• 静态电流验证：INA=INB=5V或单端5V，无负载，测量VM电流典型3.5mA；

• PWM电流验证：INA=5V，INB=20kHz，无负载，测量VM电流典型5.0mA；

• UVLO验证：缓慢升高VM，观察输出在典型3.9V左右开始工作，低于阈值时关闭；

• 导通内阻验证：ILOAD=1A下测量HS+LS压降，计算RON，应接近120mΩ；

• 电流检测精度验证：在已知负载电流下测量VISENS，计算ISENS=VISENS/RISENS，验证AISENS≈250μA/A；注意实际值与理论值有偏差，可参考手册曲线；

• 电流斩波阈值验证：设置VREF和RISENS，按式3计算ITRIP，逐渐增加负载电流，观察输出进入斩波模式的电流值；实际值可能低于理论值，需留裕量；

• OTP验证：过载或高温下验证约160℃关断、约120~130℃恢复（以实测和官方最新手册为准）；

• OCP验证：增加负载电流至超过OCP阈值（典型6A），保持3.5μs后输出关断，2ms后自动重试；

• 上电时序验证：VM上电前INA/INB低/高阻，上电后延时3ms再控制，确认无直通和误动作；

• 输出时序验证：PWM频率≤30kHz、tH+tL>33μs、tH/tL≥100ns，观察OUTA/OUTB波形正常；

• 热测试：在最大持续电流4.0A和最高环境温度85℃下长时间运行，测量芯片温度，确保不超过150℃（结温）；

• 感性负载反向冲击验证：电机急停/换向时观察OUTA/OUTB电压尖峰，确认内置二极管和VM电容有效抑制。

八、总结

SS6289是一款高集成度、带电流检测与斩波功能的双向有刷直流马达驱动IC，以4.2-18V工作电压、最大持续输出电流4.0A、待机电流<1μA、低导通内阻（典型120mΩ@1A）、INA/INB逻辑控制前进/后退/刹车/停止、内置续流二极管、集成电流采样（AISENS=250μA/A）和ISENS输出、固定关断时间电流斩波（tOFF=75μs）、过热保护（约160℃关断，约120~130℃恢复）、过流保护（OCP典型6A，消隐3.5μs，重启2ms）、UVLO（典型3.9V） 和DFN3×3-8L/ESOP8双封装为核心优势。其适用于智能家居、自动阀门电机驱动、电磁门锁驱动、电子锁、玩具、无线充电设备、机器人等场景；内置电流检测和斩波功能特别适合需要失速检测、堵转限流、防夹判断而不希望增加外部功率采样电阻的应用。

成功应用SS6289的关键在于：VM电容C1（0.1μF）和C2（470μF）必须尽量靠近VM引脚，吸收马达能量、稳定电源、帮助启动；严格遵守上电时序（VM上电前INA/INB必须低电平或高阻，上电后延时3ms再控制）；PWM调速遵守频率≤30kHz、tH+tL>33μs、tH/tL≥100ns；持续4.0A输出能力基于40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚，实际应用需根据PCB散热和环境温度评估，并确保底部散热焊盘（GND/PPAD）可靠焊接并放置散热过孔；合理设置RISENS和VREF以配置电流检测和ITRIP阈值，注意斩波精度存在偏差，实际ITRIP可能低于理论值，需留裕量或参考实测曲线；OCP阈值6A不能替代正常限流，小电流堵转需依靠电流斩波和热设计；内置续流二极管可释放感性负载反向冲击电流，外部无需额外续流二极管；OUTA/OUTB大电流走线短而宽，INA/INB、VREF、ISENS小信号远离大电流走线，确保抗干扰和散热。

文档出处

本文基于SS6289芯片数据手册V1.5整理编写。具体设计、参数计算及元件选型请务必以官方最新数据手册为准，并特别关注VM电压范围（4.2-18V推荐，绝对最大20V）、最大持续输出电流4.0A（40mm²单面PCB、FR4、1oz铜厚）、待机电流<1μA（INA=INB=0V，无负载）、导通内阻（典型120mΩ@1A）、INA/INB逻辑真值表（HL前进/LH后退/HH刹车/LL停止）、上电时序（VM上电前INA/INB低/高阻，上电后延时3ms）、PWM时序（频率≤30kHz，tH+tL>33μs，tH/tL≥100ns）、电流检测比例（AISENS=250μA/A）及ISENS/RISENS配置、电流斩波公式（ITRIP×AISENS×RISENS=VREF，tOFF=75μs）及精度偏差、OTP（约160℃关断，约120~130℃恢复，手册存在表述差异）、OCP（典型6A，消隐3.5μs，重启2ms）、UVLO（典型3.9V）、VM电容（470μF+0.1μF）靠近VM、底部散热焊盘焊接和PCB散热设计（持续电流基于40mm²单面PCB FR4 1oz） 等关键参数。