第十七讲2极步进电动机驱动集成电路a3796的应用
1 特点
a3796是一种用来驱动双极性步进电机的双绕组的单片集成电路，也可用 来双向控制2台直流 电动机。双h桥能够连续输出+/-500ma的电流和30v的运行电压。当开关电机或者是其他感性 负载时，衬底隔离的续流二极管可以起到输出瞬态抑制的作用。对于每一个h桥，相位(phas e)输入端能通过选择适合的电源和驱动器控制电流的极性，使能(enable)输入置成高电平时 ，可以使各自的h桥导通。当2个enbale引脚都被置成低电平时，芯片进入睡眠状态，消耗不 到100μa的电流。
a3796附加了许多保护功能，以确保电路在苛刻的环境下工作，并且为了应用于汽车而进行 了特别设计。保护电路能够检测到负载开路或者短路、电动机短路接地或短路接电源、功率电源vbb过电压、逻辑电源vcc欠电压、过热关断等。如果可检测到这些，输出就会被禁止，故障信息通过诊断引脚即为fault1和fault2输出。
a3796在性能上具有以下一些特点：
(1)具有30v，±500ma的连续输出能力。
(2)具有35v负载清除残存功能。
(3)具有输出短路保护。
(4)可输出编码的故障诊断信号。
(5)设有弱电流待命模式。
(6)设有负载开路监视器。
(7)具有功率电源vbb过电压关断功能。
(8)具有内部过热切断电路。
(9)内部含有低寄生续流二极管。
(10)具备交叉式电流保护功能。
2 引脚及参数说明
3796具有两种封装：16脚的塑料封装dip(以“b”作后缀)；24脚的塑料封装soic(以“lb”为后缀)。其引脚说明见表1。
集成电路的功能示意图如图1所示，该电路包括以下几个功 能块：控制逻辑电路，诊断逻辑电路，过热关断电路，过电压/欠电压监控器，与电源短接监控器，与地短接监控器，两个h桥。其中控制逻辑电路有四个输入引脚，分别是enable1， pase1， enable2，phase2。它们分别控制一个h驱动桥的导通和输出电压的极性，其逻辑关 系如表 2所示。当电路出现故障时，诊断逻辑电路会通过两个故障输出引脚falut1和fault2输出与 故障相应的逻辑电平，表3就表示了故障输出信号与故障种类的关系。
a3796工作的环境与性能参数为：
(1)运行供电电压vbb∶30v
(2)输出电流iout∶±500ma
(3)逻辑供电电压vcc∶7.0v
(4)故障输出电压：7.0v
(5)逻辑输入电压范围vin∶-0.3v～vcc+0.3v
(6)芯片功耗(ta+25℃)pd∶a3976klb—2.2w，a3976kb—2.9w
(7)工作温度范围ta∶-40～125℃
(8)存储温度范围ts∶-55～150℃
3 保护功能
芯片a3796的保护功能有开路保护功能、过电流保护、过热保护等。在pw m正常运行期间，诊断电路会在h桥接通之后自动寻找一个最小的电源电流值，另外还监视二 极管的续流值是否处在正常的水平。如果逻辑电路确定电流小于最小值并且没有续流，那么 它就会发出故障信号，禁止输出。但是如果感性负载太大，电流会持续很长时间才能达到最 小值，逻辑电路就会误认为是开路负载从而发出错误的信息。因此，建议感性负载不要超过 38mh。
内部与vbb和地串联的敏感电阻如果检测到电流大于1.1a就会切断故障电路。为了防止由于钳位二极管的反向恢复尖峰电流引起的错误的过电流事件的发生，在被通知电势在反向之后，电流监控器要空出5靤的时间。如果在故障出现之后又跟着一条输入命令，那么被选中的那对驱动器就会输出5靤的脉冲。短路故障电路会记住故障发生时的输入状态，并且在故障清除之后等待特殊的逻辑状态才能正常运行。
芯片内部集成一温度传感器用来监测芯片的工作温度，当结温达到170℃时，温度传感器给 出高温信号，此信号经过逻辑转换控制驱动电路，电路就会
自动关断所有的驱动器。该功能 是为了防止结温过高引起的器件错误，有大约15℃的滞后。
4 在步进电机上的应用
a3796是一种专门为驱动2极步进电机而设计的集成电路。2极步进电 机有两相绕阻a相和b
制是通过使能输入enable和相位输入phase的相互配合实现的。其输入逻辑如表4所 示。对于第一种单拍的导电规律，其输入逻辑的控制规律如下。
a3796驱动步进电机的简单应用电路如图3所示。单片机是中央控制单元，通过p0口与a379 6的逻辑输入端相接，控制电机的转速和转向。3796的2个故障诊断引脚接到与门上，与门输 出与8031的中断请求引脚相接。当出现故障时，至少有1个故障引脚出现低电平，那么与门 就会输出低电平向8031请求中断；8031相应中断进入中断服务子程序，进一步详细地察看两 个故障输出引脚的状态，从而判断出现何种故障，再作出处理。
5 在直流电机上的应用
a3796也可以用来进行直流电动机的pwm驱动控制，并且可以同时驱动2台 电机。这时，使能输入端控制电机的启动和停止，相位输入端用来控制发电机的正反转， 如phase为高电平，发电机正转，为低电平则反转。
6 设计布局
印刷线路板应当使用厚些的底板。为了达到最优的电子和温度性能，驱 动器要固化在板子上。负载供电引脚vbb要用一个电解电容去耦(最好大于47μf)，并且电容要尽可能的靠近芯片。
