DRV8825电机驱动芯片

电力电子・ Power Electronics62 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元，可以分别通过控制脉冲个

数和频率，从而达到准确定位和调速的目的，在机电一体化产品中有着广泛的应用。设计中常用的

步进电机又有单极型(unipolar) 和双极型 (bipolar) 之分。相对而言，单极型电机虽然应用效率较低，但是驱动电路简单，在早些年有较大的成本优势，特别是在高电压、大电流的应用中。不过近年来，随着各大厂家双极型电机专用驱动芯片的大量推出，在性能不断提高的同时，价格也在不断下降，

再综合了其占用 PCB 空间小，控制简单等优点，采用双极型电机及专用驱动芯片取代单极性电机已经成为了一种趋势。本文将介绍一种双极型电机专用控制芯片DRV8825，并提供一个基于该芯片的打印机

电机驱动电路设计方案。1 芯片介绍DRV8825是德州仪器 (TI) 为打印机、扫描仪和其他自动化设备设

计的集成电机驱动芯片。它集成了 2 个 H 桥电路，以及片上 1/32 微步进分度器，可以驱动一个双极

型电机，或两个直流有刷电机。输入电压范围 8.2~45V, 可以提供 1.75A 的有效电流，并可承受 2.5A

的峰值电流(在 24 V、 25° C 的应用环境下 )。低至 0.2Ω的导通电阻，保证了芯片良好的热特性。另外，还集成了快速响应的短路、过热、欠压及交叉传导保护功能电路，能够检测故障状况，并迅速切断 H 桥，从而为电机和驱动芯片提供保护。功能模块框图:关键引脚功能说明:nENBL: 输入，使能，低有效，带内部下拉。高电平时，关闭芯片所有输出和操作。nSLEEP : 输入，低电平时进入低功耗休眠模式，带内部下拉。STEP: 输入，上升沿触发一步，带内部下拉。DIR: 输入，设置步进方向，带内部下拉。基

于DRV8825的打印机电机驱动电路设计文/吴迪【关键词】DRV8825步进电机驱动电路本文介绍了双极型步进电机专用控制芯片DRV8825的特性及使用方法，并提供了一种基于DRV8825的打印机电机驱动电路的设计方案。摘要MODE0、 MODE1、 MODE2: 输入，设置 full, 1/2, 1/4, 1/8/

1/16, or 1/32 微步模式。DECAY: 输入，衰变模式设置。nRESET: 输入，复位，低有效，初始化分

度器并关闭 H 桥输出。带内部下拉。AVREF、 BVREF: 输入，线圈电流参考电压设置 nHOME : 开漏

输出，电机转到 home state(从上电开始电机转过 45°的位置) 时输出低电平。 nFAULT: 开漏输出，

低电平表示在错误状况(过热、过载) 。ISENA、 ISENB: 连接采样电阻。AOUT1、 AOUT2: 连接到双极

型电机的线圈 A，正向电流方向为 AOUT1 → AOUT2。BOUT1、 BOUT2: 连接到双极型电机的线圈 B，正向电流方向为 BOUT1 → BOUT2。2 用于打印机的双极型步进电机驱动电路方案本案中打印机系统对

步进电机驱动的要求为: 驱动电压 VH=38V，需提供最大 1.5A的有效电流。另外，要求电机驱动的斩

波电流阈值可控，在不同的应用中可以对电机提供不同的电流，以便更好的控制电机和驱动片的温升。

根据以上要求，设计电机驱动电路图如下: MODE2MODE1MODE0MnENBLR2R41 R/1 %/1 206/1

/4W1 R/1 %/1 206/1 /4WC1C20.47U0.1 UPWMMVRR1 14.7KR7R81 R/1 %/1 206/1 /4W1

R/1 %/1 206/1 /4WRM14.7K13572468C30.01 uFMSTEPMDIRMDECAYMnSLEEPMnHOMEMnFAULTR1 34.7K 1 %AnBBnR61 R/1 %/1 206/1

/4WR91 R/1 %/1 206/1 /4WVHVHR1 01 .5K 1 %IC1DRV882541 11 08201 9271 81 71 61 31 2572221691 42924282325262131

5VMAVMBBOUT1BOUT2DIRDECAYnHOMEnFAULTnSLEEPnRESETBVREFAVREFAOUT1AOUT2STE PnENBLISENAISENBGNDPADMODE0GNDNCMODE1MODE2CP2CP1VCPV3P3OUT3.3VR1

24.7KR3R54.7K4.7KRM24.7K13572468MnRESETMOTOR STEPPER1234R14.7KAC40.01 uFR1 421

0KC50.01 UR1 411 0K电路设计说明:2. 1 1MCU端口需求:电路图所示是最大连接方式，需要 10个输出端口、 2 个输入端口。实际应用中可以根据 MCU 端口资源情况，选择性的连接 nHOME、nFAULT、 nSLEEP、 DECAY、nENBL 等端口，以节约端口。 2. 2 参考电压生成电路:PWMMVR 信号为 MCU 输出的幅值为 3.3V 的 PWM 信号。 PWM 信号是一种具有固定周期不定占空比(D) 的数字

信号。PWMMVR 信号首先经过电阻(R10、 R13)分压，得到幅值后再经过两级RC积分电路后就产生参考电压。mV 为 2.5V 的 PWM 信号，然参考电压空比，就可以产生不同幅值的参考电压。因此

REFV=mV D。通过控制 PWM 信号的占本案的参考电压理论值是小等于 2.5V 的任意正电压，从而实

现了斩波电流阈值可控的设计目标。2. 3 采样电阻设置:本案采用 3 个 1206 封装 1/4W、 F 档的1Ω

电阻并联作为采样电阻，故ISENR=1/3Ω，根据斩波电流阈值计算公式ISENREFchopRVI 5，理