精品资料（2025-2025收藏）TB6612FNG简介及其与单片机的直流电机控制系统设计

TB6612FNG 简介及其与单片机的直流电机控制系统设计时间：2025-01-23 13:28:29 来源：电子设计工程 作者：王建平 卢 杉 武欢欢 本设计中使用的 TB6612FNG 是一款新型驱动器件，能独立双向控制 2 个直流电机，它具有很高的集成度，同时能提供足够的输出能力，运行性能和能耗方面也具有优势，因此在集成化、小型化的电机控制系统中，它可以作为理想的电机驱动器件。 1 TB6612FNG 简介 TB6612FNG 是东芝半导体公司生产的一款直流电机驱动器件，它具有大电流MOSFET-H 桥结构，双通道电路输出，可同时驱动 2 个电机。 TB6612FNG 每通道输出最高 1.2 A 的连续驱动电流，启动峰值电流达 2A/3.2 A(连续脉冲/单脉冲);4 种电机控制模式：正转/反转/制动/停止;PWM 支持频率高达 100 kHz;待机状态;片内低压检测电路与热停机保护电路;工作温度：-20～85℃;SSOP24 小型贴片封装。 如图 1 所示，TB6612FNG 的主要引脚功能：AINl/AIN2、BIN1/BIN2、PWMA/PWMB 为控制信号输入端;AO1/A02、B01/B02为 2 路电机控制输出端;STBY 为正常工作/待机状态控制引脚;VM(4.5～15 V)和VCC(2.7～5.5 V)分别为电机驱动电压输入和逻辑电平输入端。 TB6612FNG 是基于 MOSFET 的 H 桥集成电路，其效率高于晶体管 H 桥驱动器。相比 L293D 每通道平均 600 mA 的驱动电流和 1.2 A 的脉冲峰值电流，它的输出负载能力提高了一倍。相比 L298N 的热耗性和外围二极管续流电路，它无需外加散热片，外围电路简单，只需外接电源滤波电容 就可以直接驱动电机，利于减小系统尺寸。对于 PWM 信号，它支持高达 100 kHz 的频率，相对以上 2 款芯片的 5 kHz 和 40 kHz 也具有较大优势。2 电机控制单元设计 2.1 单元硬件构成 图 2 所示为 TB6612FNG 与 AVR 单片机组成的电机控制单元。单片机定时器产生 4 路 PWM 输出作为 AIN1/AIN2 和 BIN1/BIN2 控制信号，如图 2 中OCxA、0CxB 对电机 M1 和 M2 的控制。采纳定时器输出硬件 PWM 脉冲，使得单片机CPU 只在改变 PWM 占空比时参加运算，大大减轻了系统运算负担和 PWM 软件编程开销。输入引脚 PWMA、PWMB 和 STBY 由 I/0 电平控制电机运行或制动状态以及器件工作状态。电路采纳耐压值 25 V 的 10μF 电解电容和 0.1μF 的电容进行电源滤波，使用功率 MOSFET 对 VM 和 VCC 提供电源反接保护。 2.2 电机控制的软件实现 脉...