‌TPIC2060A 9通道电机驱动器技术文档总结

该TPIC2060A是一款适用于12V ODD的低噪声电机驱动器IC。9 通道驱动器 由串行接口控制的 IC 针对驱动主轴电机、雪橇电机进行了优化 （步进电机适用）、负载电机、对焦/跟踪/倾斜执行器和步进电机 用于准直器透镜。

该IC具有集成电流检测电阻，可测量SPM电流，该电阻 降低驱动系统成本。主轴电机驱动部分内置无传感器逻辑，实现 启动和运行时的低噪音运行。用户无需自启动设备 使用启动电路或通过电机或传感器（例如 霍尔设备。由于所有通道的输出级都在高效的PWM驱动中工作，因此用户可以 通过PWM控制实现低功耗运行。可以对焦进行无死区控制 / 跟踪/倾斜执行器驱动器。此外，主轴部分输出限流电路， 热关断电路、SLED-端检测电路、准直器-透镜-端检测电路、 内置执行器保护和 9V LDO 的预驱动器。新添加的内置 温度计测量 IC 温度。
*附件：tpic2060a.pdf

特性

• 串口数字接口
  • 串行外设接口 （SPI）
  • 4线接口：SSZ、SCLK、SIMO、SOMI
  • 最大读/写 35 MHz
  • 3.3V 数字 I/O
• 执行器和电机驱动器
  • 带 H 桥输出的 PWM 控制
  • 带 12 位 DAC 控制的对焦/跟踪/倾斜执行器驱动器
  • 带电流模式、10位DAC控制的雪橇电机驱动器
  • 带12位DAC控制的负载驱动器
  • 具有 8 位 PWM 控制的步进电机驱动器
• 主轴电机驱动器
  • 集成电流检测电阻
  • 通过寄存器集可更改电流限制值
  • 无传感器：通过电机 BEMF 进行转子位置感应
  • 通过串行端口编程的12位主轴DAC
  • 独立的电感式位置感应和启动
  • 自动控制制动快速停止：主动制动和短制动
  • 1.5A 最大连续电流，不包括热问题
  • 低 Rdson 0.35-Ω典型 MOSFET 输出
• 实用函数
  • 状态锁存器：动作定时器、SIF错误、PWR监视器、热保护和SCP错误
  • 片内温度计（15°C至165°C/1.2°C）
• 9V LDO
  • 用于9V LDO的集成预驱动器
  • 按电流要求选择外部 NFET
  • 通过串行控制启用
• 保护
  • SPM、底座、步进准直器和执行器上的独立热保护电路
  • 两个警报级别：预检测和热保护检测
  • ACTTEMP：监控通过之前集成DAC值设置计算得出的执行器温度
  • SPM、Sled、负载、步进和动作通道的短路保护
  • 硬件设备禁用引脚 XRSTIN
  • 通过欠压锁定 （UVLO） 和过压保护 （OVP） 进行功率监控
• 装载机机构支持：
  • 用于雪橇和阶梯通道的独立端点检测机制
  • 纸盘锁定检测
  • 检测托盘推送事件

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

TPIC2060A是德州仪器（TI）推出的专用于光驱（ODD）的低噪声多通道电机驱动IC，核心特性包括：

• ‌9通道驱动‌：集成SPM（主轴电机）、SLED（进给电机）、LOAD（装载电机）、FCS/TRK/TLT（聚焦/循轨/倾斜执行器）及STEP（步进电机）驱动。
• ‌串行控制接口‌：支持SPI 4线接口（SSZ/SCLK/SIMO/SOMI），最高35MHz通信速率，兼容3.3V逻辑电平。
• ‌智能保护功能‌：过压/欠压保护（OVP/UVLO）、短路保护（SCP）、多重热保护（TSD）及执行器温度监控（ACTTIMER）。
• ‌集成传感器逻辑‌：主轴电机内置BEMF检测，无需霍尔传感器即可实现无感启动和运行。

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‌2. 关键参数‌

• ‌电源电压‌：
  • 5V供电（P5V）：4.5-5.5V
  • 12V供电（P12V）：10.8-13.2V
• ‌输出能力‌：
  • 主轴电机（SPM）：1.5A持续电流，0.35Ω MOSFET导通电阻
  • 执行器通道：±6V输出范围，12位DAC控制
• ‌工作温度‌：-20°C至75°C（结温范围-40°C至125°C）
• ‌封装‌：56引脚HTSSOP（6.1mm×14.0mm），带PowerPAD散热设计。

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‌3. 核心功能模块‌

1. ‌主轴电机驱动‌
   • 集成电流检测电阻，支持可编程限流（1133-1700mA）。
   • 自动刹车模式：根据转速切换主动刹车/短路刹车。
   • 传感器less控制：通过BEMF检测转子位置。
2. ‌ 执行器驱动（FCS/TRK/TLT） ‌
   • 12位DAC控制，支持差分倾斜模式（DIFF_TLT）。
   • 死区消除技术，PWM频率312kHz。
3. ‌装载机构支持‌
   • 托盘锁检测和推送事件检测功能，阈值可编程。
4. ‌9V LDO预驱动器‌
   • 支持外接NFET扩展电流，反馈电压精度±1%。

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‌4. 保护机制‌

• ‌热保护‌：11个独立温度传感器，预警（135°C）和关断（150°C）双阈值。
• ‌短路保护‌：各通道独立检测，1.6µs响应时间。
• ‌电源监控‌：实时监测5V/12V/3.3V电源异常。

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‌5. 典型应用‌

• ‌光驱设备‌：蓝光/DVD/CD驱动器。
• ‌布局建议‌：
  • 大电流路径走线加宽，电源引脚就近放置去耦电容（≥10μF）。
  • PowerPAD需焊接至PCB地平面以优化散热。

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‌6. 版本与文档‌

• ‌修订记录‌：2015年7月初始发布（SLIS166）。
• ‌相关资源‌：评估模块（EVM）、参考设计（如230V AC螺线管驱动方案）。

‌总结‌：TPIC2060A通过高集成度设计简化光驱电机系统，结合智能保护与灵活配置，适用于高可靠性要求的精密运动控制场景。