Freescale MC33931EK

Отличный выбор! MC33931EK — это популярный и надежный силовой драйвер для управления H-мостом, широко используемый в робототехнике, автомобильной электронике (например, приводы сидений, стеклоподъемники) и промышленной автоматизации.

Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

MC33931EK — это полный мостовой драйвер (H-мост) от компании Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors), предназначенный для управления DC-двигателями, соленоидами и другими индуктивными нагрузками.

Ключевые особенности и функции:

• Управление двумя DC-двигателями или одним шаговым двигателем.
• Высокий выходной ток: до 5.0 А непрерывного тока на канал (в определенных условиях).
• ШИМ-управление (PWM): Поддерживает частоты до 20 кГц, что позволяет плавно регулировать скорость и направление вращения двигателя.
• Интегрированная защита:
  • Защита от перегрева (Thermal Shutdown).
  • Защита от перегрузки по току (Current Limiting).
  • Защита от короткого замыкания на землю, питание или между выходами.
  • Защита от пониженного напряжения питания (Undervoltage Lockout - UVLO).
• Режимы работы: Прямое, обратное вращение, торможение и режим высокого импеданса (отключение).
• Диагностика: Имеет выходы статуса ошибок (nERROR, nSF) и возможность контроля тока через вывод FS.
• Малый ток в режиме ожидания (Sleep Mode), что важно для автомобильных применений.
• Корпус: Выполнен в корпусе SOIC-32W (EP) с открытой теплопроводящей площадкой для эффективного отвода тепла.

Типичные области применения:

• Управление двигателями в роботах (колеса, манипуляторы).
• Автомобильные исполнительные механизмы (приводы сидений, дверные замки, люки, насосы).
• Промышленные приводы и клапаны.
• Управление шаговыми двигателями.

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Производитель | Freescale / NXP | | | Тип | Полный мостовой драйвер (H-мост) | | | Количество каналов | 2 независимых полумоста (образуют 1 полный мост) | Можно управлять 1 двигателем или 2 в конфигурации 2x полумоста | | Рабочее напряжение | 5.0 В до 28 В (макс. 40 В) | Широкий диапазон, подходит для 12В и 24В систем | | Выходной ток (пиковый) | ±7.0 А | Кратковременно | | Выходной ток (непрерывный) | ±5.0 А (при условии хорошего охлаждения) | Зависит от теплоотвода | | Сопротивление канала (Rds(on)) | ~90 мОм (тип.) | Малое падение напряжения и нагрев | | Частота ШИМ | До 20 кГц | Аудио-диапазон, позволяет избежать шума | | Логическое напряжение | 3.3 В / 5 В совместимые входы | Прямое подключение к микроконтроллерам | | Защитные функции | Перегрев, перегрузка по току, КЗ, пониженное напряжение | | | Диагностика | Выход сигнала ошибки (nERROR), флаг неисправности (nSF), аналоговый выход тока (FS) | | | Режим энергосбережения | Sleep Mode (< 50 мкА) | | | Температурный диапазон | -40°C до +125°C | Автомобильный диапазон | | Корпус | SOIC-32W (EP) | С термопадой для монтажа на плату |

Парт-номера и аналоги

1. Прямые аналоги от NXP (преемник Freescale):

• MC33931EKR2 – Тот же чип, поставляемый в рулоне (Tape & Reel) для автоматизированной сборки. Это наиболее вероятный современный парт-номер для заказа.
• MC33931 – Базовое обозначение семейства.

2. Функционально совместимые и похожие модели от NXP/Freescale:

• MC33887 – Более старый и распространенный аналог, но с меньшим максимальным током (5А пиковый) и без некоторых улучшенных функций диагностики. Часто используется как более дешевая альтернатива.
• MC33926, MC33932 – Драйверы из того же семейства. MC33926 рассчитан на 3А непрерывного тока и популярен в робототехнике (например, в платах Arduino Motor Shield).
• MC34GD3000 – Более современный драйвер с аналогичными характеристиками, но в другом корпусе.

3. Аналоги от других производителей (требуется проверка распиновки и логики управления!):

• Infineon: BTN8982TA, BTS7960B – Мощные драйверы, часто используются как альтернатива.
• Texas Instruments (TI): DRV8833, DRV8837, DRV8848 – Драйверы с разным током и функционалом.
• STMicroelectronics: VNH2SP30, VNH3SP30 (от ST) – Классические мощные драйверы в модульном исполнении.
• On Semiconductor: NCV70501 – Для шаговых двигателей.
• Allegro Microsystems: A4950 – Популярный драйвер для моторов.

Важные замечания по совместимости и применению

1. Не pin-to-pin: Большинство перечисленных аналогов НЕ являются полными аналогами "вывод-в-вывод". При замене необходимо перепроектировать схему и печатную плату, а также адаптировать прошивку (логику управления).
2. Теплоотвод: Для работы на максимальных токах обязательно требуется качественный теплоотвод через открытую площадку (EP) на печатной плате — ее нужно припаивать к большому полигону меди.
3. Обвязка: Корректная работа требует установки всех рекомендованных в даташите конденсаторов (на питание, на выходы) для подавления помех и защиты от выбросов ЭДС самоиндукции.
4. Логика управления: Внимательно изучите таблицу истинности в даташите для правильного выбора режимов (IN1, IN2, EN, nSLEEP).

Рекомендация: Перед использованием всегда обращайтесь к официальному даташиту (Data Sheet) на сайте NXP для MC33931. Это самый надежный источник информации по контактам, электрическим характеристикам, типовым схемам включения и layout печатной платы.