TB67H450FNG 是一款使用 PWM 恒流控制 的 双极步进电机 驱动器

1. 控制信号部分
所有控制信号输入端（IN1, IN2, nENABLE, MDODE）内部都有 Schmitt Trigger，对噪声不敏感。

2. 电机驱动与电流检测部分

3. PCB 布局重要建议

4 基本工作流程（如何驱动）

高电压、大电流：最大额定值 50V / 4.5A（峰值）。

低导通电阻：高侧 + 低侧 MOS FET 总阻值仅 0.25Ω（典型值），发热小，效率高。

多种衰减模式：支持混合衰减和慢衰减，电机运行更平稳，噪声更小。

内置保护电路：包括过流保护（OCP）、过热保护（TSD）、以及欠压锁定（UVLO）。

1. 典型应用电路框图

一个完整的 TB67H450FNG 应用电路主要由三部分组成：电源部分、控制信号部分和电机驱动部分。

2. 详细电路原理图及元件说明
以下是围绕 TB67H450FNG 搭建的详细应用电路图及每个部分的关键元件说明。
核心电路原理图
graph TD
subgraph Power Supply
VM_PWR[VM Power Supply 12-44V] --> VM
GND_PWR[GND] --> GND
end
subgraph MCU / Controller
MCU_3V3[3.3V/5V MCU] --> VDD
MCU_GND[MCU GND] --> SGND
MCU_IN1[GPIO IN1] --> IN1
MCU_IN2[GPIO IN2] --> IN2
MCU_nEN[GPIO nENABLE] --> nENABLE
end
subgraph TB67H450FNG
VM --> IC[VM Pin]
VDD --> IC[VDD Pin]
GND --> IC[GND Pin]
SGND --> IC[SGND Pin]
IN1 --> IC[IN1 Pin]
IN2 --> IC[IN2 Pin]
nENABLE --> IC[nENABLE Pin]
subgraph Current Reference
POT[Potentiometer] --> VREF[VREF Pin]
end
subgraph Decay Mode
MDODE_SEL[MDODE Selection] --> MDODE[MDODE Pin]
end
subgraph Outputs
IC -- OUT1A --> MOTOR_A1[Motor A+]
IC -- OUT2A --> MOTOR_A2[Motor A-]
IC -- OUT1B --> MOTOR_B1[Motor B+]
IC -- OUT2B --> MOTOR_B2[Motor B-]
end
end
subgraph Motor
MOTOR_A1 --> COIL_A[Coil A]
MOTOR_A2 --> COIL_A
MOTOR_B1 --> COIL_B[Coil B]
MOTOR_B2 --> COIL_B
end
subgraph Protection & Filtering
C_VM_Bulk[100uF Electrolytic] -- VM to GND
C_VM_Ceramic[0.1uF Ceramic] -- VM to GND
C_VDD[0.1uF Ceramic] -- VDD to SGND
end
(请根据此逻辑图绘制实际电路连接)
关键元件功能详解
1. 电源部分

VM（电机电源）： 这是驱动电机线圈的主电源。电压范围建议在 12V 到 44V 之间，具体取决于你的电机额定电压和所需转速。电流能力需要满足电机需求。

C1（大容量电解电容）： 靠近芯片的 VM 和 GND 引脚放置一个 100μF 或更大的电解电容，用于平滑电源电压，吸收电机启停和反向时产生的大电流冲击。

C2, C3（高频去耦电容）： 靠近芯片的 VM 和 GND 引脚放置一个 0.1μF 和一個 1μF 的陶瓷电容，用于滤除高频噪声，为芯片内部电路提供清洁的电源。

VDD（逻辑电源）： 为芯片内部的逻辑电路（如输入信号处理）供电。通常接 3.3V 或 5V。此电压必须与你的MCU（如Arduino, STM32）的逻辑电平匹配。

C4（去耦电容）： 靠近芯片的 VDD 和 SGND 引脚放置一个 0.1μF 的陶瓷电容。

IN1 和 IN2（线圈 A 的输入信号）： 这两个引脚的逻辑电平组合决定线圈 A 的电流方向（即步进电机的步进模式）。

IN1=H, IN2=L -> 电流从 A+ 流向 A-

IN1=L, IN2=H -> 电流从 A- 流向 A+

IN1=L, IN2=L -> 快速衰减（刹车）模式

IN1=H, IN2=H -> 高阻抗状态（电机自由停止）

nENABLE（使能引脚，低电平有效）： 当此引脚为低电平时，芯片正常工作。当为高电平时，所有输出MOSFET关闭，电机处于自由状态（无保持扭矩）。通常可以将其直接连接到MCU的GND以保持常使能。

VREF（电流参考电压）： 这是最关键的引脚之一，用于设定输出给电机的最大电流值（I_{max}）。计算公式为：
(Ω))Imax​(A)=VREF​(V)/(8×RNF​(Ω)) 其中 RNF​ 是电流检测电阻（见下文）。通常使用一个电位器分压来产生 VREF，以便灵活调整电流。

MDODE（衰减模式选择）：

接 SGND（低电平）： 选择 混合衰减模式。这是最常用的模式，能减少电机振动和噪声，运行更平稳。

接 VDD（高电平）： 选择 慢衰减模式。

OUT1A, OUT2A： 连接至步进电机 A 相线圈 的两端。

OUT1B, OUT2B： 连接至步进电机 B 相线圈 的两端。

电流路径最短： 大电流路径（VM -> 芯片输出 -> 电机线圈 -> 检测电阻 -> GND）的走线应尽可能短而宽，以减少寄生电感和电阻，降低电压损失和噪声。

去耦电容就近放置： C2, C3, C4 必须紧靠芯片的相应引脚放置。

检测电阻的走线： 连接到检测电阻 R_{NF} 两端的采样走线（到芯片的 NFA1, NFA2, NFB1, NFB2 引脚）应直接从电阻焊盘引出，并尽量靠近芯片。这些是敏感的信号线，应远离大电流和开关噪声源。

散热考虑： TB67H450FNG 采用 HZIP25-P-1.27 封装，底部有一个大的散热焊盘。必须将这个散热焊盘焊接在PCB板上，并通过多个过孔连接到底层的大面积铜皮（GND）上，以帮助散热。

硬件连接： 按上述原理图连接好电路。

设置电流： 通过调整 VREF 的电压，根据公式设定你电机所需的额定电流。例如，如果你的电机额定电流为 1A，使用 0.22Ω 的检测电阻，

选择衰减模式： 通常将 MDODE 接地，选择混合衰减模式。

使能芯片： 将 nENABLE 拉低。

发送脉冲序列： 通过 MCU 控制 IN1 和 IN2 的时序，即可驱动电机。常见的步进模式（如整步、半步、1/4细分等）都是通过特定的 IN1/IN2 时序组合实现的。

R_{NFA1}, R_{NFB1}（电流检测电阻）： 这两个电阻串联在输出驱动管和地之间，用于检测电机电流。芯片通过测量电阻两端的电压来实施PWM恒流控制。电阻值的选择至关重要：

阻值： 通常选用 0.1Ω 到 0.5Ω 之间的低阻值、高功率精度电阻。

功率： 电阻的功率必须足够大。例如，电机相电流为 1.5A，电阻为 0.22Ω，则每个电阻的功耗为 1.52×0.22≈0.5 1.52×0.22≈0.5W。因此，至少应选择 1W 或 2W 的电阻以确保安全。

​编辑这份详细的说明能帮助你成功设计和应用 TB67H450FNG 电机驱动电路仅供参考。在实际制作时，务必参考官方的 TB67H450FNG 数据手册 以获取最权威的参数和布局指南或官方技术支持wdylsq

​审核编辑 黄宇