BDC电机式微下依然强大的驱动芯片

提到BLDC大家应该都不陌生，现今无刷直流（BLDC）电机可谓是是电机行业的热点。那BDC呢，听到这个名字的时候是不是就有些陌生了。BDC电机作为BLDC电机的前辈，其实就是有刷直流电机。有刷直流电机使用永磁力作为定子，线圈绕在转子上，通过碳刷与换向器机器的机械作用传输能量，这是它被叫有刷直流电机的原因，而BLDC电机转子和定子间没有换向器这样一个机械部件，这就是它们两最大的区别。

从BLDC出现开始，有刷电机便逐渐式微。相比于BLDC如今在业内的火热，BDC的没落显得有些凄凉。BDC的没落，一是由于MOSFET和IGBT作为电机的开关在控制方式上更加实用、更加经济可靠，取代了有刷电机的优势；二是BLDC电机没有刷子磨损，也不会引起EMI/RFI。

使用量急剧下降的BDC电机难道就没有其用武之地了吗？答案是不。老派的BDC电机依然是低成本应用的可靠选择。BDC电机配置合适的控制器，MOSFET / IGBT开关，就可以实现足够好的性能。同时，由于它们几乎不需要电子控制装置，所以整个电机控制系统会相当便宜。此外，还能节省配线和连接器所需的空间，并降低电缆和连接器的成本。所以在能够满足必要的性能前提下，低成本和足够的可靠性让有刷电机依旧是一个很好的选择。

目前BDC电机驱动芯片种类繁多，TI的DRV8870应该是其中一个代表，并且性价比也还不错。

DRV8870 BDC电机驱动芯片

DRV8870作为具有电流调节功能的 50V、3.6A的H桥电机驱动，可以直接驱动一台直流电机、步进电机的一个绕组或其他负载。

（DRV8870，TI）

DRV8870主要还是应用在小型机器的有刷直流驱动上。两个逻辑输入控制由四个N沟道 MOSFET组成H桥驱动器，双向控制电机，峰值电流高达 3.6A。在输入可以进行脉宽调制 (PWM)，通过使用电流衰减模式选择来控制电机速度。

该芯片基于模拟输入VREF和ISEN引脚上的电压集成了电流调节功能。该电压与通过外部检测电阻器的电机电流成正比，将电流限制在稳定的水平，可以显着降低维持稳定电压所需的系统功率要求和大容量电容，特别是在电机启动和停转情况下该调节功能具有很大意义。

在保护功能上DRV8870更是集成了VM欠压锁定 (UVLO)，过流保护 (OCP)，热关断 (TSD)以及自动故障恢复。可以说DRV8870是性能与安全双双都做到了极致，这也是该系列能如此具有代表性的原因。

ALLEGRO A4950 BDC电机驱动芯片

A4950用于直流电机的脉冲宽度调制（PWM）控制，峰值输出电流为±3.5 A，工作电压为40 V。IN1和IN2输入允许对电桥进行双线控制。

（A4950，ALLEGRO）

A4950输入端子用于通过外部应用的PWM控制信号控制直流电机的速度和方向。内部同步整流控制电路用于降低PWM运行期间的功耗。在内部电路中，保护功能包括过流保护、热关断、欠压锁定和交叉电流保护。

A4950的RDS(on)输出很低，电阻为600mΩ。在8V至40V的宽工作电压范围内有3.5A的峰值电流驱动能力。同时拥有可调PWM电流限制，同步整流的能力。

A4950同步充电功能在电流衰减期间开启相应的DMOSFET，并使用低RDS（on）驱动器有效地使车身二极管短路。这大大降低了功耗。当检测到零电流水平时，同步整流被关闭，以防止负载电流反转。具有完善且强大的功能是A4950一直能在BDC电机领域经久不衰的关键能力。

从DRV8870和A4950行业内的代表产品看出，高集成化是目前BDC电机芯片一大发展的趋势，而另一方面BDC电机驱动也有朝着微型在发展。

TMC7300-LA 微型BDC驱动芯片

（TMC7300-LA，Trinamic）

TMC7300，是微型低压驱动，用于峰值电流达2A的一个直流电机。TMC7300采用QFN20封装 ，仅3x3 毫米，尽管外形小巧，但TMC7300使用集成功率的MOSFET和完整集成的DC电动机控制逻辑来获得高功率密度，因此它可以控制速度并限制扭矩，或用于扭矩控制的操作。

为了易于使用，TMC7300带有单线UART接口，可以在速度，扭矩和方向上进行控制。强大的保护和诊断功能可以支持操作者稳定可靠的操作，其中包括用于平稳加速和减速的PWM控制，用于保护DC电动机和电源以及机械负载感测的内部限流器。

在参数指标上RDS（on）上很低，LS仅为170mΩ，HS则为170mΩ。同时待机电流消耗小于50nA。

小结

尽管BLDC电机有许多优点，但有刷电机仍然可用，并且其性能正在逐渐提高。对于低成本应用，随着BDC驱动芯片搭载了更多的配置强化了功能，BDC电机在节省成本的同时还能继续提供足够可靠的性能。