‌DRV8434S 步进电机驱动器技术文档总结

DRV8434S 是一款适用于工业和消费类应用的步进电机驱动器。该器件完全集成了两个 N 沟道功率 MOSFET H 桥驱动器、一个微步进索引器和集成电流检测。该DRV8434S能够驱动高达 2.5A 的满量程输出电流（取决于 PCB 设计）。

该DRV8434S采用内部电流检测架构，无需两个外部功率检测电阻，从而节省PCB面积和系统成本。该器件使用内部PWM电流调节方案，可在智能调谐、慢速衰减和混合衰减选项之间进行选择。智能调谐可自动调整以实现最佳电流调节，并降低电机发出的可听噪声。
*附件：drv8434s.pdf

带有 STEP/DIR 引脚的简单 SPI 接口允许外部控制器管理步进电机的方向和步进速率。该器件可配置为全步至1/256微步进。借助先进的失速检测算法，设计人员可以检测电机是否停止并根据需要采取措施。该器件还包括一个集成的转矩DAC，允许通过SPI扩展输出电流，而无需调整VREF基准电压源。为电源欠压、电荷泵故障、过流、短路、开路负载和过热提供其他保护功能。故障情况由nFAULT引脚指示。

使用nSLEEP引脚提供低功耗睡眠模式，以实现极低的待机电流。该器件具有全双工、4 线同步 SPI 通信功能，菊花链支持多达 63 个串联设备，可实现可配置性和详细的故障报告。

特性

• PWM微步进步进电机驱动器
  • 带STEP/DIR引脚的SPI接口
  • 高达 1/256 微步进分度器
• 集成电流检测功能
  • 无需检测电阻
  • ±4% 满量程电流精度
• 智能调谐、慢速和混合衰减选项
• 4.5 至 48V 工作电源电压范围
• 低R DS（开） ：330 mΩ HS + LS，24 V，25°C
• 高电流容量：满量程 2.5 A，1.8 A rms
• TRQ_DAC位以缩放满量程电流
• 可配置的关断时间PWM斩波
  • 7 μs、16 μs、24 μs 或 32 μs
• 支持 1.8 V、3.3 V、5.0 V 逻辑输入
• SPI 的菊花链支持
• 低电流睡眠模式 （2 μA）
• 扩频时钟，实现低 EMI
• 小封装和封装
• 保护功能
  • VM 欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
  • 无传感器失速检测
  • 开路负载检测 （OL）
  • 过热警告 （OTW）
  • 热关断 （OTSD）
  • 故障条件输出 （nFAULT）

参数

‌1. 核心特性‌

• ‌驱动架构‌：集成双H桥MOSFET驱动器，支持有刷直流电机、单/双线圈闭锁继电器。
• ‌电压范围‌：4.5V至48V（VM引脚），兼容1.8V/3.3V/5V逻辑输入。
• ‌电流能力‌：峰值电流4A，全量程电流2.5A（RMS 1.8A）。
• ‌控制接口‌：
  • ‌SPI接口‌：支持STEP/DIR引脚控制，可配置1/256微步进。
  • ‌智能电流检测‌：无需外部检测电阻，精度±4%。
• ‌保护机制‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、过流保护（OCP）、热关断（OTSD）。
  • 失速检测（Stall Detection）和开负载检测（Open Load）。

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‌2. 关键参数‌

‌参数‌	‌值‌	‌条件‌
MOSFET导通电阻（HS+LS）	165mΩ（典型值）	24V, 25°C
逻辑供电电压（DVDD）	4.75V-5.25V	6V < VM < 48V
过流保护阈值（IOCP）	4A（最小值）	峰值电流限制
热关断温度（TSD）	165°C（触发）	滞后20°C恢复
封装尺寸	HTSSOP-28 / VQFN-24	9.7mm×4.4mm / 4mm×4mm

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‌3. 典型应用‌

• ‌工业设备‌：打印机、ATM机、纺织机械。
• ‌消费电子‌：3D打印机、舞台灯光设备。
• ‌医疗设备‌：输液泵、血压计。
• ‌自动化‌：工厂机器人、家居自动化。

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‌4. 功能模式‌

• ‌睡眠模式‌（nSLEEP=0）：静态电流低至2μA。
• ‌禁用模式‌（ENABLE=0）：输出高阻态。
• ‌操作模式‌：支持全步至1/256微步进，智能调节电流衰减模式（Smart Tune）。

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‌5. 寄存器配置‌

• ‌SPI接口‌：16位数据帧，支持读写控制和状态寄存器。
• ‌关键寄存器‌：
  • CTRL3：配置微步进模式（1/256至全步）。
  • CTRL2：设置PWM关断时间和衰减模式。
  • DIAG Status：故障状态指示（OCP、UVLO等）。

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‌6. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：
  • VM引脚需并联0.01μF陶瓷电容+大容量电解电容。
  • 热焊盘必须连接PCB地平面（RθJA=29.7°C/W HTSSOP）。
• ‌电流检测‌：内部集成，无需外部分流电阻。
• ‌兼容性‌：与DRV8434A引脚兼容，支持多设备级联（Daisy Chain）。

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‌7. 控制逻辑示例‌

‌nSLEEP‌	‌ENABLE‌	‌状态‌	‌输出‌
0	X	睡眠模式	高阻态
1	0	禁用模式	高阻态
1	1	运行模式	根据STEP/DIR驱动