意法半导体L6234PD013TR三相电机驱动器中文资料

一、型号与类型

L6234PD013TR是由意法半导体（STMicroelectronics）生产的一款三相电机驱动器。这款驱动器专为无刷直流（Brushless DC, BLDC）电机设计，采用BCD Multipower技术，该技术将隔离的DMOS功率晶体管与CMOS和双极性电路巧妙地结合在同一芯片上。L6234PD013TR的具体型号表明其封装形式为PowerSO-20，适用于表面贴装（SMD/SMT）应用，具有紧凑且高效的封装设计。

厂商名称：ST意法半导体

元件分类：三相电机驱动器

中文描述： 三相交流电机驱动器，用于无刷直流电机，150(Maximum)kHz

英文描述： 3-Phase Brushless DC Motor Controller 42V 20-Pin PowerSO T/R

数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-462328-L6234PD013TR.html

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L6234PD013TR中文参数

L6234PD013TR概述

L6234PD013TR是通过BCDmultipower技术实现的，该技术将隔离的DMOS功率晶体管与CMOS和双极性电路组合在同一芯片上。

通过使用混合技术，可以优化逻辑电路和功率级，以实现最佳性能。

由于DMOS结构不受第二击穿效应的影响，因此输出DMOS晶体管可以承受很高的电流，RMS最大电流实际上受封装的耗散能力限制。

所有逻辑输入均兼容TTL，CMOS和μP。每个通道由两个单独的逻辑输入控制。

L6234器件采用20引脚PowerSO20封装。

主要特性

电源电压为7至52 V

5 A峰值电流

R DSon 0.3Ω(典型值)25°C时的值

交叉导通保护

TTL兼容驱动程序

工作频率高达150 kHz

热关断

本征快速续流二极管

每个半桥的输入和启用功能

提供10 V外部基准

L6234PD013TR引脚图

二、工作原理

L6234PD013TR通过三个独立的半桥电路来驱动无刷直流电机的三个相位。每个半桥电路包含一对高侧和低侧MOSFET开关，这些开关通过PWM（脉冲宽度调制）信号控制，以实现电机的精确速度和方向控制。

当输入信号为高电平时，高侧MOSFET导通，低侧MOSFET断开，电流通过电机的一个相位。反之，当输入信号为低电平时，高侧MOSFET断开，低侧MOSFET导通，电流路径切换至另一个相位。通过交替控制三个相位的开关状态，可以产生旋转磁场，进而驱动电机转动。

此外，L6234PD013TR还集成了多种保护机制，如过流保护和过温保护，以确保电机和驱动器的安全运行。当检测到电流或温度超过预设阈值时，驱动器会自动切断电源，防止损坏。

三、特点

1. 高性能驱动：L6234PD013TR能够输出高达5A的峰值电流（或4A连续电流，具体取决于散热器），满足高负载需求。

2. 宽电压范围：支持7V至52V的电源电压输入，适应多种应用场景。

3. 高效能设计：采用BCD Multipower技术，优化了逻辑电路和功率级，实现了高效率和低损耗。

4. 多种保护功能：集成过流保护和过温保护，确保电机和驱动器的长期稳定运行。

5. 易于集成：提供TTL、CMOS和μP兼容的逻辑输入，便于与各种微控制器接口。

6. 高可靠性：内置交叉传导保护，防止驱动桥臂之间的错误导通，提高系统可靠性。

7. 灵活的引脚配置：提供多个外部引脚，包括使能引脚、参考电压引脚和电源引脚，方便用户根据具体需求进行配置。

四、应用

L6234PD013TR广泛应用于需要精确电机控制的各种领域，包括但不限于：

1. 家用电器：如风扇、洗衣机、空调等，通过无刷直流电机实现高效能、低噪音的运行。

2. 工业自动化：在自动化生产线、机器人和CNC机床等场合，用于驱动精密电机，实现精确的位置和速度控制。

3. 汽车电子：在电动汽车、混合动力汽车和燃油车中，用于驱动冷却风扇、油泵等辅助设备，提高能源效率和车辆性能。

4. 航空航天：在飞机、无人机等航空航天设备中，用于驱动精密电机，确保设备的稳定运行和精确控制。

5. 医疗设备：在手术器械、康复设备等医疗设备中，通过无刷直流电机提供精确的动力支持，确保医疗过程的安全和高效。

五、参数

以下是L6234PD013TR的主要参数：

• 电源电压：7V至52V

• 最大输出电流：4A（连续），5A（峰值）

• 封装类型：PowerSO-20

• 引脚数目：20

• 工作温度范围：-40°C至+125°C

• 最大开关频率：150kHz（典型值）

• RDS(ON)：0.3Ω（典型值，25°C）

• 保护特性：过流保护、过温保护、交叉传导保护

• 兼容性：TTL、CMOS和μP兼容

• 热阻（DIP16+2+2）：

• Rth j-pin：12°C/W

• Rth j-amb1：40°C/W

• Rth j-amb2：50°C/W

六、详细参数与应用考量

详细参数：

• 静态功耗：在无负载情况下，L6234PD013TR的静态功耗极低，这有助于延长电池寿命，在便携式设备或电池供电的应用中尤为重要。

• 逻辑输入阈值：通常与CMOS/TTL兼容，典型的逻辑高电平门槛为VDD的70%，逻辑低电平门槛为VDD的30%。这确保了与大多数微控制器的无缝连接。

• 死区时间：为防止桥臂直通，L6234PD013TR内置了死区时间控制功能，该时间可以通过外部元件进行调整，以适应不同的应用需求。

• 热管理：除了过温保护外，L6234PD013TR的热阻参数也是设计过程中需要重点考虑的。有效的散热设计是确保驱动器长期稳定工作的关键。

应用考量：

1. 电机匹配：在选择L6234PD013TR时，需要确保电机的额定电压和电流在驱动器的规格范围内。此外，电机的反电动势波形应与驱动器的控制逻辑相匹配，以实现最佳性能。

2. 电源设计：由于L6234PD013TR支持较宽的电源电压范围，因此电源设计需要考虑到电压波动和瞬态响应等因素。同时，合理的电源滤波和去耦设计有助于减少电磁干扰（EMI）和噪声。

3. 控制策略：L6234PD013TR通常与微控制器（MCU）或其他控制芯片配合使用，以实现复杂的控制算法。在选择控制策略时，需要考虑到电机的动态响应、效率、噪音和振动等因素。

4. 保护机制：虽然L6234PD013TR内置了多种保护机制，但在实际应用中仍需关注外部环境的影响。例如，在潮湿或腐蚀性环境中，需要采取额外的防护措施以防止驱动器受损。

5. 散热设计：由于L6234PD013TR在工作过程中会产生一定的热量，因此散热设计是确保驱动器长期稳定工作的关键。可以采用散热片、风扇或热管等散热元件来降低驱动器的温度。

七、未来发展趋势

随着无刷直流电机在各个领域的广泛应用，对电机驱动器的要求也越来越高。未来，L6234PD013TR等高性能三相电机驱动器将继续朝着以下几个方向发展：

1. 更高效率：通过优化电路设计、采用更先进的半导体材料和工艺等手段，进一步提高驱动器的效率。

2. 智能化：集成更多的智能控制算法和传感器接口，使驱动器具备更强大的自我诊断和调节能力。

3. 模块化：开发标准化的驱动模块，便于用户根据具体需求进行选择和组合。

4. 环保节能：满足日益严格的环保法规要求，采用低能耗、低污染的材料和工艺。

总之，L6234PD013TR作为一款优秀的三相电机驱动器，凭借其卓越的性能和广泛的应用前景，将在无刷直流电机驱动领域发挥越来越重要的作用。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，我们有理由相信L6234PD013TR及其同类产品将迎来更加广阔的发展空间。