Перейти к содержанию

DRV8838 и DRV8837 — H-мосты 1,8 А для низковольтных двигателей

DRV8838 — крошечный H-мост на MOSFET для одного коллекторного двигателя или соленоида: питание двигателя от 0 до 11 В, логика от 1,8 до 7 В, сопротивление пары ключей 280 мОм, ток до 1,8 А и сон с током 120 нА. Управление — направлением PH и разрешением EN, у близнеца DRV8837 — двумя входами IN1 и IN2. Разбираем по даташиту TI выводы, таблицы логики, торможение и выбег, защиты, расчёт нагрева на примере 9 В и 0,8 А и противоречия в документации.

Обновлено Редакция GAW

DRV8838 (Texas Instruments) — H-мост из четырёх N-канальных MOSFET с драйверами затворов и встроенным умножителем напряжения. Он управляет одним коллекторным двигателем постоянного тока, соленоидом или другой индуктивной нагрузкой. Питание силовой части VM и логики VCC разделено: двигатель может работать от 0 до 11 В, логика — от 1,8 до 7 В. Поэтому DRV8838 подходит для устройств на одной литиевой ячейке, на двух-трёх батарейках АА и для небольших моторчиков 6–9 В под управлением 3,3-вольтового микроконтроллера. Близнец DRV8837 отличается только входами управления.

Коротко

  • Питание — двигатель VM 0–11 В (предел 12 В), логика VCC 1,8–7 В; порядок подачи любой.
  • Ключи — 280 мОм типично, до 330 мОм за пару верхний + нижний при 25 °C.
  • Ток — до 1,8 А пиковый; защита от перегрузки 1,9–3,5 А с перезапуском через 1 мс.
  • Управление — DRV8838: PH (направление) и EN (разрешение, ШИМ до 250 кГц); DRV8837: IN1 и IN2.
  • Сон — nSLEEP = 0: до 95 нА от VM и до 25 нА от VCC; выход из сна за 30 мкс.
  • Корпус — WSON-8 2 × 2 мм с тепловой площадкой (DSG), 60,9 °C/Вт; −40…+85 °C.

Выводы

DRV8838, вид сверху: 1 VM, 2 OUT1, 3 OUT2, 4 GND, 5 EN, 6 PH, 7 nSLEEP (инверсный), 8 VCCDRV88381VM2OUT13OUT24GND5EN6PH7/SLEEP8VCCвид сверху
DRV8838 в корпусе WSON-8 2 × 2 мм (TI DSG), вид сверху, по рис. 5-2 даташита TI. У DRV8837 на выводах 6 и 5 — IN1 и IN2. Площадка снизу — на общий провод
ВыводDRV8838DRV8837Назначение
1VMVMпитание двигателя 0–11 В, керамика 0,1 мкФ на GND
2OUT1OUT1выход на двигатель
3OUT2OUT2выход на двигатель
4GNDGNDобщий провод
5ENIN2DRV8838: разрешение; DRV8837: вход второго полумоста
6PHIN1DRV8838: направление; DRV8837: вход первого полумоста
7nSLEEPnSLEEP0 — сон, 1 — работа; подтяжка к общему проводу
8VCCVCCпитание логики 1,8–7 В, керамика 0,1 мкФ на GND

Корпус — WSON-8 2 × 2 мм с площадкой (TI DSG). Площадку припаивают к общему проводу. Тепловые характеристики (разд. 6.4): кристалл — среда 60,9 °C/Вт, кристалл — плата (RθJB) 32,2 °C/Вт, кристалл — нижняя сторона корпуса, где площадка (RθJC(bot)), 9,8 °C/Вт. По перечню исполнений от 15.08.2026 выпускаются DRV8838DSGR и DRV8838DSGRG4 на катушках по 3000 штук, маркировка 838 (у DRV8837 — 837).

Таблицы логики

DRV8838 (табл. 7-2):

nSLEEPPHENOUT1OUT2Двигатель
0любойлюбойоткл.откл.выбег
1любой000торможение
11101назад
10110вперёд

DRV8837 (табл. 7-1):

nSLEEPIN1IN2OUT1OUT2Двигатель
0любойлюбойоткл.откл.выбег
100откл.откл.выбег
10101назад
11010вперёд
11100торможение

У DRV8838 ШИМ подают на EN: в паузах выходы замыкаются на общий провод, и ток двигателя циркулирует через нижние ключи — это торможение, или медленный спад тока. Выбег (оба выхода отключены, ток спадает через паразитные диоды) у DRV8838 есть только во сне. У DRV8837 доступны оба режима, а кроме того, его два полумоста можно использовать раздельно — для двух нагрузок, подключённых между VM и OUT1 и OUT2 (разд. 7.3.2). В этом случае TI советует диоды Шоттки с прямым напряжением ниже 0,6 В параллельно нагрузкам.

Все входы имеют подтяжку к общему проводу около 100 кОм (у вывода nSLEEP DRV8838 — 55 кОм), так что при свободных входах мост выключен или в торможении, а со свободным nSLEEP микросхема спит. Входы можно подавать и при отсутствии питаний: пути утечки в питание нет (разд. 7.3.4). Перед уходом в сон TI рекомендует перевести все входы в ноль.

Параметры

Условия — 25 °C, VM = 5 В, VCC = 3 В, если не указано иное (разд. 6.3–6.6).

ПараметрМин.Тип.Макс.Условия
Питание двигателя VM0—11 Впредел 12 В
Питание логики VCC1,8 В—7 Впредел 7 В
Ток двигателя, пиковый0—1,8 А
Частота ШИМ на входах0—250 кГц
Напряжение на входах0—5,5 Впредел 7 В
Ток VM в работе—40 мкА / 0,8 мА100 мкА / 1,5 мАбез ШИМ / ШИМ 50 кГц
Ток VCC в работе—300 мкА / 0,7 мА500 мкА / 1,5 мАбез ШИМ / ШИМ 50 кГц
Ток во сне от VM / от VCC—30 / 5 нА95 / 25 нАnSLEEP = 0
Порог нуля на входе0,25 · VCC—0,38 · VCC
Порог единицы на входе0,46 · VCC—0,5 · VCCгистерезис 0,08 · VCC
Ток входа при 3,3 В——50 мкАnSLEEP DRV8838 — 60 мкА
Сопротивление ключей верх + низ—280 мОм330 мОм800 мА
Утечка выхода−200 нА—200 нА
Порог UVLO по VCC—1,7 / 1,8 В—спад / рост
Ток срабатывания защиты1,9 А—3,5 А
Задержка защиты / перезапуск—1 мкс / 1 мс—
Тепловая защита150 °C160 °C180 °C
Задержки PH, EN → выход——160–200 нснагрузка 20 Ом
Фронт и спад выхода30 нс—188 нс
Выход из сна——30 мкс

Предельные режимы (разд. 6.1): VM — от −0,3 до 12 В, VCC — от −0,3 до 7 В, входы IN1, IN2, PH, EN, nSLEEP — от −0,5 до 7 В; выходной ток ограничен изнутри; кристалл −40…+150 °C.

Защиты

  • Пониженное напряжение VCC. Ниже 1,7 В все ключи выключаются, выше 1,8 В работа возобновляется. У VM такой защиты нет (разд. 7.3.4).
  • Перегрузка. Аналоговое ограничение тока на каждом ключе; если оно длится дольше 1 мкс, мост выключается и через 1 мс включается снова. Замыкание выхода на VM, на общий провод или OUT1 на OUT2 — тоже перегрузка (разд. 7.3.5.2).
  • Перегрев. Выше 150 °C (минимум) мост выключается и включается после остывания.

Расчёт нагрева

TI оценивает потери как произведение сопротивления пары ключей на квадрат действующего тока (формула 1 разд. 9.3). Наш расчёт для примера TI — двигатель 9 В, 0,8 А действующего: 0,28 · 0,8² ≈ 0,18 Вт типично и 0,33 · 0,8² ≈ 0,21 Вт при наибольшем сопротивлении; при 60,9 °C/Вт это перегрев на 11–13 °C. При 1,8 А — 0,33 · 1,8² ≈ 1,07 Вт и около 65 °C перегрева, причём сопротивление ключей растёт с температурой (рис. 6-7), так что реальный перегрев больше. Наш вывод: длительный ток больше 1 А требует меди под площадкой и проверки температуры; ток останова двигателя — по его паспорту или калькулятору двигателя — должен оставаться ниже порога защиты.

DRV8838, DRV8833 и TB6612FNG

DRV8838DRV8833TB6612FNG
H-мостов122
Питание двигателя0–11 В2,7–10,8 В2,5–13,5 В
Ток1,8 А пиковый1,5 А действующего на мост (PWP, RTY)1 А на мост
Отдельное питание логикида, 1,8–7 Внетда
КорпусWSON-8 2 × 2 ммHTSSOP-16, TSSOP-16, WQFN-16SSOP-24

Значения DRV8833 — по даташиту TI SLVSAR1E, TB6612FNG — по карточке DRV8833 и TB6612FNG на сайте (Toshiba, 2026-05-13). Наш вывод: для одного маленького двигателя или соленоида DRV8838 — самый компактный вариант с прямым управлением от 1,8–3,3-вольтовой логики; для двух двигателей удобнее двухканальные микросхемы.

Расхождения в документации

  • Повтор таблицы выводов. Таблица выводов приведена дважды подряд; вторая озаглавлена «5.1 Dapper Pin Functions».
  • Нумерация разделов. После раздела 8 «Application and Implementation» снова идёт раздел 8 — «Power Supply Recommendations» с подразделом 8.1 и вторым рисунком 8-1, а затем раздел 9.
  • Шаговый двигатель. Формула потерь в разд. 9.3 предлагается «при работе шагового двигателя», хотя DRV883x управляет одним коллекторным двигателем или соленоидом и шаговый двигатель (две обмотки) одним мостом не ведёт.
  • Ссылка сама на себя. Разд. 7.3.2 отсылает к схеме независимых полумостов словами «как показано в разд. 7.3.2», а схема — рис. 7-3.

Частые вопросы

Как подключить DRV8838 к Arduino или ESP32?

VCC — к питанию логики микроконтроллера (1,8–7 В), VM — к питанию двигателя (до 11 В), оба вывода с конденсаторами 0,1 мкФ на общий провод. PH — к любому цифровому выходу (направление), EN — к выходу ШИМ (скорость), nSLEEP — к единице или к выходу, если нужен сон. Порог единицы на входах — не выше 0,5 · VCC, при VCC = 3,3 В это 1,65 В, так что выходы 3,3-вольтовых микроконтроллеров подходят. Частота ШИМ — до 250 кГц.

Чем DRV8838 отличается от DRV8837?

Только интерфейсом управления. У DRV8838 вход PH задаёт направление, EN — разрешение: EN = 0 замыкает оба выхода на общий провод (торможение). У DRV8837 два входа IN1 и IN2 управляют каждым полумостом: 1–0 и 0–1 — вращение в разные стороны, 1–1 — торможение, 0–0 — выбег (выходы отключены). Корпус, выводы питания и параметры одинаковые.

Можно ли питать двигатель и логику DRV8838 от одного источника?

Да, если напряжение — от 1,8 до 7 В: по разд. 7.3.4 выводы VCC и VM можно соединить. Порядок подачи питаний любой. Учтите, что у VM нет собственной защиты от пониженного напряжения: пока VCC выше 1,8 В, логика работает, а двигатель при низком VM просто тянет слабее.

Какой ток двигателя выдержит DRV8838?

Рабочий предел — 1,8 А пикового тока; защита от перегрузки срабатывает при 1,9–3,5 А и через 1 мс пробует включиться снова. Длительный ток ограничен нагревом: наш расчёт для 0,8 А при сопротивлении ключей до 330 мОм — около 0,2 Вт и перегрев на 13 °C; при 1,8 А — уже около 1,1 Вт и перегрев больше 60 °C без учёта роста сопротивления с температурой. Пусковой ток двигателя бывает в несколько раз больше рабочего — его проверяют до выбора драйвера.

Источники

  1. Texas Instruments. DRV883x Low-Voltage H-Bridge Driver (SLVSBA4F, June 2012, revised April 2021) — с. 1 — свойства (280 мОм, 1,8 А, VM 0–11 В, VCC 1,8–7 В, PWM и PH-EN, сон 120 нА, WSON-8 2 × 2 мм, UVLO, OCP, TSD), описание; с. 3–4 — рис. 5-1, 5-2 и таблицы выводов (вторая — «5.1 Dapper Pin Functions»); с. 5 — разд. 6.1 (VM 12 В, VCC и входы 7 В), 6.2, 6.3 (VM 0–11 В, VCC 1,8–7 В, 1,8 А, ШИМ до 250 кГц, входы 0–5,5 В, −40…+85 °C), 6.4 (RθJA 60,9 °C/Вт); с. 6–7 — разд. 6.5 (токи VM и VCC в работе и во сне, пороги входов, подтяжки 100 и 55 кОм, rDS(on) 280/330 мОм, утечка, UVLO 1,7/1,8 В, OCP 1,9–3,5 А, 1 мкс, 1 мс, TSD 150–180 °C), 6.6 (задержки, фронты 30–188 нс, выход из сна 30 мкс); с. 9–12 — разд. 7.3 (табл. 7-1 и 7-2, независимые полумосты DRV8837, сон, порядок питаний, у VM нет UVLO, защиты, табл. 7-4); с. 13–14 — разд. 8.2 (9 В, 3,3 В, 0,8 А, 0,1 мкФ, входы в ноль перед сном), «8 Power Supply Recommendations»; с. 15 — разд. 9 (0,1 мкФ, формула мощности «для шагового двигателя»); Package Option Addendum от 15.08.2026
  2. Texas Instruments. DRV8833 Dual H-Bridge Motor Driver (SLVSAR1E, January 2011, revised July 2015) — для сравнения: питание двигателя 2,7–10,8 В, 1,5 А действующего и 2 А пикового на мост в корпусах PWP и RTY, корпуса HTSSOP-16, TSSOP-16, WQFN-16

Нашли ошибку?