深入解析DRV8835：双低压H桥IC的卓越性能与应用

在电子工程师的日常工作中，电机驱动芯片的选择至关重要。今天我们要详细探讨的是德州仪器（TI）推出的DRV8835双低压H桥IC，它在众多低电压或电池供电的运动控制应用中表现出色。

文件下载：drv8835.pdf

一、产品特性亮点

强大的驱动能力

DRV8835是一款双H桥电机驱动器，能够驱动两个直流电机或一个步进电机。其低MOSFET导通电阻（HS + LS 305 mΩ）使得在驱动过程中功率损耗更低。每个H桥最大驱动电流可达1.5 A，而且还可以将桥并联以实现3 A的驱动电流，为不同功率需求的电机提供了灵活的解决方案。

独立的电源引脚设计

该芯片具有独立的电机和逻辑电源引脚。电机工作电源电压范围为0 V至11 V，逻辑电源电压范围为2 V至7 V。这种设计允许电机和逻辑电路使用不同的电源，提高了系统的稳定性和抗干扰能力。

灵活的接口方式

支持灵活的PWM或PHASE/ENABLE接口，方便与各种控制器进行连接。无论是采用PWM信号进行速度控制，还是使用PHASE/ENABLE信号进行方向和使能控制，DRV8835都能轻松应对。

低功耗睡眠模式

具备低功耗睡眠模式，最大电源电流仅为95 nA。在系统不需要电机工作时，进入睡眠模式可以大大降低功耗，延长电池续航时间。

小巧的封装形式

采用2.00 mm × 3.00 mm的WSON封装，体积小巧，节省了电路板空间，适用于对空间要求较高的应用场景。

二、应用领域广泛

DRV8835适用于多种电池供电的设备，如相机（包括DSLR镜头）、消费产品、玩具、机器人和医疗设备等。在这些应用中，它能够为电机提供稳定可靠的驱动，满足不同设备的运动控制需求。

三、详细技术解析

内部结构与工作原理

DRV8835内部有两个H桥驱动器，每个H桥的输出驱动块由N沟道功率MOSFET组成，通过内部电荷泵产生栅极驱动电压。它可以驱动电机绕组，实现电机的正反转和调速。

保护功能

芯片具备完善的保护功能，包括过流保护、短路保护、欠压锁定和过温保护。当出现过流情况时，模拟电流限制电路会限制通过FET的电流；如果过流持续时间超过设定值，H桥中的所有FET将被禁用，大约1 ms后自动重新启用。当芯片温度超过安全限制时，所有FET也会被禁用，直到温度降至安全水平才恢复工作。

工作模式

有两种控制模式可供选择：IN/IN模式和PHASE/ENABLE模式。通过MODE引脚的电平来选择不同的模式。在IN/IN模式下，根据输入引脚的逻辑电平可以实现电机的正转、反转、制动和滑行；在PHASE/ENABLE模式下，通过PHASE引脚控制电机方向，ENABLE引脚控制电机使能。

四、设计与应用要点

电源供应

在电源设计方面，需要注意VM和VCC引脚的旁路电容选择。建议使用低ESR陶瓷旁路电容，VM和VCC引脚的电容值推荐为0.1 μF，并且要尽可能靠近引脚放置，以减少电源噪声。同时，VM引脚还需要使用适当的大容量电容进行旁路，可选择电解电容。

布局设计

布局时，VCC和VM引脚的旁路电容要靠近芯片引脚，使用粗走线连接。芯片的散热也非常重要，其采用了外露焊盘来散热，需要将焊盘与PCB上的铜层进行热连接。在多层PCB上，可以通过添加过孔将热焊盘连接到接地层；在没有内部平面的PCB上，可以在PCB两侧增加铜面积来散热。

热管理

功率耗散主要由输出FET的电阻决定。在设计时，要考虑到(R_{DS(on)})会随温度升高而增加，从而导致功率耗散增加。可以通过计算功率耗散和热阻来评估芯片的温度，合理设计散热措施，确保芯片在安全温度范围内工作。

五、总结与思考

DRV8835以其强大的驱动能力、灵活的接口方式、完善的保护功能和小巧的封装形式，成为了低电压或电池供电运动控制应用的理想选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择电源供应、布局设计和热管理方案。大家在使用DRV8835的过程中，是否遇到过一些特殊的问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。

希望这篇文章能帮助电子工程师们更好地了解和应用DRV8835芯片，在电机驱动设计中取得更好的成果。