瑞盟MS4998 256微细分步进电机驱动器datasheet

buwan11

MS4998是一款双极微步进电机驱动芯片，内置有8bitDAC，可以实现全步进，1/2，1/4，1/8，1/16，1/64，1/128，1/256八种步进模式；芯片具有最大35V，±1.5A的驱动能力。MS4998为脉冲控制步进模式，每在STEP脚加一个脉冲，电机将前进一个微步；不需要相位序列表，也不需要高频控制线以及复杂的程序控制界面。另外MS4998还具有固定电流衰减周期的整流器，能自动选择电流的衰减模式：慢衰减和混合衰减。混合衰减模式在前段衰减时间内为快衰减，剩余时间为慢衰减，此种衰减模式有助于减小电机噪声，增加步进精度以及降低功耗。内部的同步整流电路能降低功耗，内置有过温保护，过流保护，低压保护以及短路保护电路，且芯片不需要特殊的上电过程。


主要特点
●低输出导通电阻
●自动电流衰减模式的选择和检测
●同步整流
●混合衰减和慢衰减两种模式
●可兼容 5V 和 3.3V 逻辑输入
●过温、欠电压保护
●低电流睡眠模式 (<50uA)

极限参数
芯片使用中，任何超过极限参数的应用方式会对器件造成永久的损坏，芯片长时间处于极限工作 状态可能会影响器件的可靠性。极限参数只是由一系列极端测试得出，并不代表芯片可以正常工作在 此极限条件下。

参数	符号	额定值	单位
VBB电压	VBB	40	V
输出电流	IOUT	±2	A
逻辑输入电压	VIN	-0.3 〜5.5	V
电机输出电压		-2~37	V
SENSE电压	VSENSE	-0.5 〜0.5	V
基准电压	VREF	5.5	V
工作温度	Ta	-40〜100	°C
最大结温	TJ（MAX）	150	°C
存储温度	Tstr	-55~150	°C

电气参数

参数	符号	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
负载电源电压范围	VBB	工作模式	5.5		35	V
		睡眠模式
上臂桥导通电阻	RON(H1)	IO=-0.5A		400		mΩ
下臂桥导通电阻	RON(L1)	IO=-0.5A		350		mΩ
上臂桥二极管正向导通电压	VD(H1)	ID=0.5A		0.86		V
下臂桥二极管正向导通电压	VD(L1)	ID=0.5A		0.83		V
负载电源电流	IBB	FPWM<50kHZ		5		mA
		正常工作，输出管关闭		4.6		mA
		睡眠模式		46		uA
高电平输入电压	Vin(1)		0.6XVREG			V
低电平输入电压	Vin(0)				0.4XVREG
逻辑输入延迟	VHYS(IN)	a % of VREG	5	11	19	%

功能描述
芯片运作
MS4998 可以实现最大 256 细分的步进方式，通过 MSx 脚可以选择全步进，1/2，1/4，1/8， 1/16，1/64，1/128，1/256 八种步进模式，由 NLDMOS 构成的两个全桥结构中的电流通过固定衰减周 期的 PWM 控制电路进行同步整流。每次步进输出电流由 VREF 电压，外部电流 SENSE 电阻，以及 DAC 输出电压共同决定。 在上电和重置时，DAC 输出和相位电流极性被置为初始 HOME 态（HOME 态为 DAC 最大输出电压 的 0.707 位置），并且电流整流在各相位为混合衰减模式。当 STEP 命令到来后，DAC 输出和电流极性 开始正常运作。步进步长由 MSx 控制，如表 1。 步进阶段下降时衰减模式为混合衰减，步进上升时为慢衰减，这种工作模式称为自动衰减模式。 自动衰减模式的选择提高了电机工作性能，同时也减小了电机反电动势引起的电流波形的扭曲变形。
1．微步控制（MS1，MS2 和 MS3）
微步阶数由 MS1，MS2 和 MS3 共同控制，如表 1 所示。MSx 有一个 460kΩ的下拉电阻。需要检测 STEP 信号的上升沿才能进行步进模式切换。 如果需要改变步进模式，就需将译码器重置，否则就必须在两种步进模式共同的步进位置进行切 换，以免丢步。当芯片因过温或过流保护而掉电重置时，转换器将被置于 HOME 态纠正所有的步进模式。
2. 重置端 (RESET)
RESET 有效时将译码器置于 HOME 态，然后关闭所有的输出 FET 管。直到 RESET 被置高时，STEP 信号才重新有效。
3. STEP 输入 (STEP)
一个 STEP 上升沿能使电机运转一微步。译码器控制 DAC 输出值，以及电机每条臂的电流方向。 步进的步长由 MSx 决定。
4. 方向控制 (DIR)
DIR 脚可控制电机旋转方向，在每个 STEP 上升沿到来时开始检测。
5. 内部 PWM 电流控制
每个全桥由固定衰减时间的 PWM 电路控制，该电路限制了负载电流的期望值 ITRIP。最初，斜对角 上的上臂管和下臂管导通，电流流向电机臂和 SENSE 电阻 RSx，当 SENSE 电阻上的电压等于 DAC 电压 时，比较器将 PWM 锁存清零，PWM 锁存器选择关闭合适的驱动管，进入固定周期的衰减模式。 限流的最大值由 RSx和 VREF 电压决定。其跨导公式计算约为：ITREPMAX=VREF / (10×RS )。

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