TB62209FG Driver per Motori Passo-Passo Bipolari: Pinout, Microstepping, Specifiche e Alternative

Il TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs è un IC driver per motori passo-passo bipolari a due fasi prodotto da Toshiba per progetti che utilizzano la regolazione della corrente PWM e il microstepping. Funziona con un'alimentazione del motore da 13 V a 34 V e un'alimentazione logica da 4,5 V a 5,5 V. Sotto le condizioni operative raccomandate da Toshiba a Ta = 25°C, la corrente di uscita è tipicamente di 1,2 A per fase e massima di 1,5 A per fase. Supporta modalità di stepping da full-step a 1/16-step e include controllo mixed-decay, una pompa di carica e funzioni di monitoraggio dei guasti. Se stai mantenendo un design esistente, controlla i limiti elettrici, la modalità di controllo, il pacchetto, il footprint PCB e le condizioni termiche prima di ordinare un ricambio. Per ordini di sostituzione o manutenzione, conferma il pacchetto, i dettagli del lotto, la quantità disponibile, il prezzo e i tempi di consegna tramite un RFQ sul nostro sito web.

Catalogo

Figura 1. Immagine del Pacchetto TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Panoramica e Specifiche del Prodotto TB62209FG

Il TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs è un driver per motori passo-passo bipolari a due fasi di Toshiba che combina due H-bridge DMOS, un decoder microstep, la regolazione della corrente PWM, il controllo mixed-decay e circuiti di protezione in un pacchetto HSOP a 36 pin. È destinato ad applicazioni come stampanti, scanner, apparecchiature per ufficio e altri sistemi che richiedono un movimento controllato del motore passo-passo.

Per coloro che mantengono attrezzature esistenti, la compatibilità del pacchetto, le condizioni elettriche, le informazioni sul lotto e le scorte disponibili devono essere controllate prima dell'acquisto. Il TB62209FG risulta obsoleto presso un importante distributore. DigiKey attualmente identifica TB62209FG,EL come obsoleto.

Toshiba specifica una tensione massima assoluta di 40 V per l'uscita del motore e una corrente massima assoluta di 1.8 A per fase, ma questi valori non sono obiettivi di design normali.

Assegnazione dei pin e funzioni del pin TB62209FG

Figura 2. Assegnazione dei pin TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Fonte: scheda tecnica del TB62209FG

Il TB62209FG ha 36 pin per alimentazione, uscite del motore, controllo logico, rilevamento della corrente, componenti della pompa di carica e funzioni di monitoraggio.

Collega OUT A e OUT Ā a una bobina del motore e OUT B e OUT B̄ all'altra. I resistori di rilevamento della corrente si collegano tra VM e RS A/RS B nel circuito di esempio di Toshiba. Collega il PGND e i collegamenti del dissipatore di calore come specificato per il design della scheda.

Limitazione del DATA MODE: In modalità CLK-IN, tieni DATA MODE basso per microstepping interno e controllo della corrente costante. Quando DATA MODE è alto, D MODE 1–3 e CW/CCW assumono le funzioni di ingresso PWM esterno; il controllo della corrente costante interno e la protezione da sovracorrente non funzionano in questa modalità. Toshiba afferma che la modalità CLK-IN è normalmente utilizzata.

Caratteristiche e condizioni operative del TB62209FG

Il TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs fornisce le seguenti funzioni principali:

• Controllo dei motori bipolari: Aziona un motore passo-passo bipolare a due fasi.

• Microstepping: Supporta le operazioni full-step, half-step, 1/4-step, 1/8-step e 1/16-step.

• Controllo della corrente PWM: Regola la corrente della bobina del motore in modalità CLK-IN.

• Ponti H integrati: Controlla la corrente attraverso entrambe le bobine del motore.

• Controllo del decadimento misto: Fornisce quattro rapporti di decadimento selezionabili.

• Bassa resistenza ON: 0.5 Ω tipica per transistor di uscita a 1 A e Tj = 25°C.

• Circuiti di protezione: Include spegnimento per sovracorrente, spegnimento termico e monitoraggio dell'alimentazione.

• Pompa di carica: Utilizza condensatori esterni per azionare gli stadi di uscita DMOS.

Condizioni operative raccomandate

I seguenti valori si applicano alla tabella delle condizioni operative di Toshiba. L'intervallo ambientale dichiarato per queste condizioni operative raccomandate è Ta = 0°C a +85°C.

Il valore separato Topr = −40°C a +85°C è una valutazione della temperatura operativa massima assoluta per la temperatura ambiente del circuito integrato durante l'avvio dell'operazione. Non dovrebbe essere presentato come un secondo intervallo operativo raccomandato.

Diagramma a Blocchi Funzionale TB62209FG

Figura 3. Diagramma a Blocchi Funzionale TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Fonte: Scheda tecniche TB62209FG di Toshiba

Il diagramma a blocchi funzionale mostra le sezioni interne utilizzate per generare le correnti del motore e controllare i due H-bridge.

• Decodificatore Microstep: Converte gli ingressi di clock e modalità di passo in comandi di angolo elettrico.

• Controllo D/A a 4 bit: Genera riferimenti di corrente per microstepping a onda pseudo-sinusoide.

• Controllo del Livello di Corrente: Imposta la corrente richiesta in base a Vref e agli ingressi TORQUE. Feedback della Corrente: Monitora ogni fase del motore attraverso gli ingressi RS.

• Oscillatore Chopper: Fornisce il timing per la regolazione della corrente PWM.

• Controllo Mixed-Decay: Controlla la sequenza di decadimento della corrente durante il chopping.

• Uscite H-Bridge: Azionano le due avvolgiture del motore.

• Pompa di Carica: Genera la tensione di pilotaggio del gate necessaria per gli stadi di uscita DMOS.

• Unità di Protezione: Monitora la sovracorrente, le condizioni termiche e le condizioni di alimentazione.

Controllo del Microstepping e della Corrente PWM TB62209FG

Figura 4. Decodificatore Microstep e Blocchi di Controllo della Corrente TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Fonte: Scheda tecniche TB62209FG di Toshiba

Il TB62209FG utilizza un decodificatore interno e circuiti di controllo della corrente per produrre correnti del motore a onda pseudo-sinusoide. In modalità CLK-IN, ogni fronte crescente su CLK avanza l'angolo elettrico interno secondo la modalità di eccitazione selezionata.

Le modalità di passo disponibili includono:

• Passo intero

• Mezzo passo

• 1/4 di passo

• 1/8 di passo

• 1/16 di passo

D MODE 1, D MODE 2 e D MODE 3 determinano la modalità di eccitazione. CW/CCW imposta la direzione di progressione dell'angolo elettrico.

Controllo della Corrente PWM

In modalità CLK-IN, il TB62209FG regola la corrente dell'avvolgimento confrontando il segnale di rilevamento della corrente con un riferimento interno derivato da Vref, dalla impostazione di TORQUE e dal valore D/A interno. Toshiba specifica un tipico rapporto di attenuazione di Vref di 1/5.0.

Il resistore e il condensatore esterni collegati a CR stabiliscono la frequenza di riferimento per il chopping.

Controllo Mixed-Decay

Gli ingressi MDT selezionano quattro impostazioni di decadimento:

• 12.5%

• 37.5%

• 75%

• 100%

Queste impostazioni determinano la proporzione di operazione a decadimento rapido durante un ciclo di chopping. Il valore migliore dipende dal motore, dalla tensione di alimentazione, dalle caratteristiche degli avvolgimenti, dalla velocità di passo e dalla forma d'onda di corrente richiesta.

Caratteristiche Elettriche e Valori Massimi TB62209FG

I valori operativi e le valutazioni massime assolute devono essere mantenuti separati quando si valuta un design esistente.

Condizioni di Operazione

Toshiba elenca 1.2 A per fase come valore tipico operativo e 1.5 A per fase come valore massimo operativo quando Ta = 25°C. Toshiba istruisce anche i progettisti a eseguire calcoli termici e selezionare la corrente in modo che la temperatura di giunzione rimanga al di sotto di 120°C nelle condizioni operative indicate. La temperatura ambiente, la costruzione della PCB, il raffreddamento e il ciclo di lavoro operativo possono richiedere una corrente inferiore.

Valori Massimi Assoluti

Il valore di 1.8 A per fase è un massimo assoluto e non è un obiettivo di design. Toshiba afferma separatamente che il funzionamento normale dovrebbe utilizzare 1.5 A per fase o meno e deve tenere conto delle condizioni termiche. La valutazione di dissipazione di 1.4 W è per il solo IC, mentre 3.2 W si applica quando montato sulla scheda specificata, entrambi a Ta = 25°C.

Circuito applicativo TB62209FG e funzioni di protezione

Figura 5. Circuito applicativo TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Fonte: scheda tecnica TB62209FG di Toshiba

L'applicazione esempio di Toshiba utilizza i seguenti valori rappresentativi:

Mantieni le resistenze di rilevamento corrente da 0.66 Ω collegate tra VM e RS A/RS B come mostrato nel circuito d'esempio di Toshiba. I valori dei condensatori per pompa di carica da 0.22 µF e 0.022 µF corrispondono anche all'esempio applicativo di Toshiba.

Controllo della regolazione della corrente

Con Vref = 3.0 V, una resistenza di rilevamento da 0.66 Ω per ogni fase, e TORQUE impostato a 100%, la soglia di corrente nominale è approssimativamente:

(3.0 V ÷ 5) ÷ 0.66 Ω = 0.91 A per fase

Questa è una soglia illustrativa basata sul guadagno di riferimento tipico. Toshiba specifica il rapporto di attenuazione tipico di Vref come 1/5.0, con tolleranza attorno a quel valore, quindi la corrente effettiva e l'aumento della temperatura dipendono dalle tolleranze dei componenti e dalle condizioni operative.

Funzioni di protezione

Il TB62209FG include circuiti di protezione che rispondono a condizioni di guasto specificate, ma non garantiscono protezione contro ogni guasto.

Spegnimento per sovracorrente, ISD: Disattiva le uscite quando viene rilevata la condizione di sovracorrente specificata. Toshiba fornisce una corrente di rilevamento ISD tipica di 3.0 A. Una volta attivato, lo spegnimento rimane attivo fino a quando STANDBY non viene ciclicamente abbassato e poi alzato.

Spegnimento per sovratemperatura, TSD: Disattiva entrambe le uscite del motore quando la temperatura di giunzione raggiunge l'intervallo di spegnimento per sovratemperatura. Toshiba specifica un intervallo di funzionamento TSD di 130°C a 170°C. Il reset richiede che il dispositivo si raffreddi sufficientemente prima che l'operazione possa riprendere. Un ciclo immediato di STANDBY non resetta il TSD mentre la giunzione rimane troppo calda.

Monitoraggio dell'alimentazione: Il monitoraggio interno resetta il circuito di controllo quando la tensione di alimentazione applicabile scende al di sotto della sua soglia di rilevamento.

PROTECT: Questa uscita è specificamente un'indicazione di spegnimento per sovratemperatura. Toshiba afferma che PROTECT aumenta verso VDD quando il TSD è attivo. Non dovrebbe essere descritta come un'uscita di guasto generale.

Queste funzioni di protezione dovrebbero essere trattate come risposte di backup a condizioni specificate. Il design della scheda necessita ancora di impostazioni di corrente corrette, progettazione termica, decoupling dell'alimentazione, cablaggio e analisi dei guasti.

Controlli del profilo e dell'impronta del pacchetto TB62209FG

Figura 6. Profili del pacchetto TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs

Fonte: scheda tecnica TB62209FG di Toshiba

Il TB62209FG utilizza il pacchetto HSOP36-P-450-0.65 di Toshiba. Le dimensioni del profilo del pacchetto sono utili quando si verifica la compatibilità meccanica, il passo dei pin, l'altezza del componente e la geometria del dissipatore di calore.

Il contorno del pacchetto non stabilisce di per sé le dimensioni dei pad PCB. Prima di sostituire il componente o creare un nuovo footprint, verifica il pattern originale del PCB, la lunghezza e la larghezza dei pad, i filtri di saldatura, le connessioni del dissipatore di calore, il processo di assemblaggio e le regole di design del footprint applicabili.

Alternative e controlli di compatibilità del TB62209FG

Il TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs è elencato come obsoleto dai principali distributori. I circuiti integrati per driver di motori più recenti possono fornire funzioni simili, ma i dispositivi sottostanti hanno pacchetti, pinout, metodi di controllo della corrente e requisiti elettrici diversi. Pertanto, devono essere trattati come candidati per la riprogettazione piuttosto che come sostituti diretti.

Codice del componente	Produttore	Specifiche principali	Note di compatibilità
TB67S279FTG	Toshiba	Corrente di uscita massima di 2 A, tensione massima di uscita di 50 V, fino a microsteppaggio di 1/32 passo, QFN-48	Candidato per la riprogettazione. Pacchetto diverso, pinout e architettura di controllo della corrente.
TB67S249FTG TB67S249FTG TOSHIBA 1141 In Stock: 14790 pcs	Toshiba	Corrente di uscita massima di 4,5 A, tensione massima di uscita di 50 V, fino a microsteppaggio di 1/32 passo, QFN-48	Candidato per la riprogettazione. Valutazione di picco più alta, ma pacchetto, pinout e architettura di controllo diversi.
DRV8825 DRV8825 TI 1526 In Stock: 5300 pcs	Texas Instruments	8.2–45 V alimentazione del motore in funzionamento; fino a 2,5 A con opportuno dissipatore di calore a 24 V e 25°C; fino a microsteppaggio di 1/32 passo, HTSSOP-28	Candidato per la riprogettazione. Pinout, disposizione del sensore di corrente, interfaccia di controllo, pacchetto e requisiti PCB diversi.

Toshiba identifica 2 A di picco e 50 V di tensione di uscita come valutazioni massime assolute per il TB67S279FTG, mentre il TB67S249FTG elenca 4,5 A di picco e 50 V come valutazioni massime assolute corrispondenti. Texas Instruments specifica un intervallo di alimentazione di 8,2 V a 45 V e un valore massimo di corrente di pilotaggio di 2,5 A a 24 V e Ta = 25°C per il DRV8825.

Prima di selezionare un candidato per la riprogettazione, verificare:

Tensione di alimentazione: Confermare la compatibilità con le alimentazioni esistenti del motore e della logica.

Corrente del motore: Confrontare la corrente continua richiesta dell'avvolgimento, non solo le valutazioni di picco o massime assolute.

Configurazione dei pin: Controllare ogni connessione di controllo, potenza, massa, uscita e rilevamento.

Interfaccia di controllo: Confermare se è richiesta l'interfaccia CLK/DIR, PHASE/PWM o un'altra interfaccia.

Microsteppaggio: Verificare le modalità di eccitazione richieste e la risoluzione dei passi.

Regolazione della corrente: Controllare la scala Vref, i resistori di rilevamento della corrente, le impostazioni di decadimento e l'architettura PWM.

Pacchetto e footprint: Verificare le dimensioni del pacchetto, i pad o le alette esposte, il passo dei pin e il layout del PCB.

Design termico: Controllare i limiti di temperatura del giunto, l'area di rame del PCB, il dissipatore di calore e la perdita di potenza previsto.

Funzioni di protezione: Confrontare il comportamento di sovracorrente, termico, sottotensione e segnalazione dei guasti.

Conclusione

Il TB62209FG TB62209FG TOSHIBA TB62209FG TOSHIBA SOP36 In Stock: 21521 pcs combina il controllo di motori passo-passo bipolari a due fasi, fino a microsteppaggio di 1/16 passo, regolazione della corrente PWM, controllo a decadimento misto e circuiti di risposta ai guasti integrati in un pacchetto HSOP a 36 pin. Per un design esistente, prestare particolare attenzione alla distinzione tra i valori di corrente operativa tipica di 1,2 A e massima di 1,5 A a Ta = 25°C e i 1,8 A assoluti massimi. I calcoli termici dovrebbero mantenere la temperatura del giunto al di sotto di 120°C nelle condizioni operative raccomandate.

Il TB62209FG è elencato come obsoleto da un importante distributore, piuttosto che essere descritto qui come avente uno stato di fine vita annunciato da Toshiba. Quando si mantiene attrezzature esistenti, verificare il pacchetto esatto, le condizioni elettriche, il footprint PCB, le impostazioni di controllo della corrente, il design termico e le informazioni sui lotti disponibili prima di ordinare.