Texas Instruments DRV8461步进电机驱动器是宽电压、高功率、高性能步进电机驱动器。这些驱动器支持高达65V的电源电压，并且具有300mΩ HS + LS导通电阻集成MOSFET，允许高达3A的电流。

数据手册：*附件：Texas Instruments DRV8461步进电机驱动器数据手册.pdf

自动扭矩功能通过根据负载扭矩调整线圈电流来提高效率。静止省电模式可减少电机保持状态下的功率损耗。静音步进衰减模式可在低速和静止状态下实现无噪声运行。采用内部电流检测，无需再使用检测电阻，从而缩小PCB面积并降低成本。内置分度器支持高达1/256微步，自动微步模式对输入STEP信号进行插值，从而减少控制器的开销。无传感器失速检测消除了系统的终点停止。DRV8461步进电机驱动器支持其他诊断和保护功能，以实现稳健可靠的运行。

DRV8461只需最少的调整即可配置高级功能。Texas Instruments DRV8461支持比外部FET驱动器更高的功率密度，且PCB面积更小。高能效和精确、无噪音的运行使DRV8461驱动器成为高性能步进系统的理想选择。

特性

• 步进电机驱动器
  • 带有STEP/DIR引脚的SPI或H/W接口
  • 高达1/256微步进分度器
• 工作电源电压范围：4.5V至65V
  • 支持标准24V、36V和48V电源轨
• 低 R DS(ON) （24V、25°C时为300mΩ HS + LS）
• 每桥电流容量高
• 静音步进衰减模式，可在静止和低速状态下实现无噪声运行。
• 自动微步进模式，用于步进频率插值
• 可定制微步进分度器表
• 自动扭矩，用于负载相关电流控制
• 静止省电模式
• 支持1.8V、3.3V和5.0V逻辑输入
• 低电流休眠模式 (2.5μA)
• 独立逻辑电源电压（V CC ）
• 保护和诊断功能：
  • 无传感停转检测
  • VM欠压锁定（UVLO）
  • 开路负载检测 (OL)
  • 过流保护 (OCP)
  • 热关断 (OTSD)
  • 故障状态输出 (nFAULT)
  • 分度器零位输出 (nHOME)

简化示意图

DRV8461步进电机驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

DRV8461是德州仪器(TI)推出的一款高性能步进电机驱动器芯片，具有宽电压工作范围(4.5V-65V)和高达3A的驱动能力。该器件采用先进的集成设计，特别适合工厂自动化、纺织机械、医疗设备、3D打印机等高要求应用场景。

?关键特性?：

• 支持SPI或硬件(H/W)两种接口配置
• 高达1/256微步分辨率，实现超平滑运动控制
• 集成智能电流调节技术(智能调谐)
• 内置静音步进(Silent Step)衰减模式
• 自动扭矩(Auto-torque)动态电流调节功能
• 多种保护机制：过流、过热、欠压锁定等

二、核心技术创新

1. 智能电流调节系统

DRV8461提供两种智能调节模式：

• ?智能调谐动态衰减?：自动调整快速衰减百分比，优化电流纹波
• ?智能调谐纹波控制?：通过可变关断时间实现精确的纹波电流控制

与传统驱动器相比，可减少电机振动和噪音达70%，同时提高能效15%以上。

2. 静音步进技术

通过电压模式PWM调节方案，消除了传统峰值电流模式在静止和低速时的开关噪声。测试数据显示，在50RPM以下转速时，噪音降低幅度可达20dB。

3. 自动扭矩优化

创新的负载自适应算法可动态调整输出电流，在轻载时自动降低电流至设定最小值(通过ATQ_TRQ_MIN配置)，典型应用中可节省30%以上的功耗。

三、保护功能实现

DRV8461提供全面的保护机制：

1. ? 过流保护(OCP) ?
   • 峰值电流限制：4.8A
   • 可配置锁存或自动重试模式
   • 典型响应时间：1.2-2.2μs
2. ?热管理?
   • 过热预警(OTW)：135-165°C
   • 热关断(OTSD)：150-180°C
   • 带20°C迟滞防止振荡
3. ? 失速检测(仅SPI模式) ?
   • 通过反电动势相位监测
   • 可自动学习阈值(STALL_TH)
   • 支持4.8-4095计数范围

四、PCB布局建议

1. ?功率回路布局?
   • 使用2oz铜厚PCB
   • VM走线宽度≥2mm(3A电流)
   • 功率地(PGND)单独布置
2. ?热设计要点?
   • 底部散热焊盘必须充分连接至地平面
   • 建议使用4层板设计
   • 每1A电流需预留50mm?铜箔面积
3. ?信号隔离?
   • 模拟地(GND)与功率地(PGND)单点连接
   • 敏感信号(STEP/DIR)远离功率走线

五、选型对比