一般談到電機，工程師們自然會想到工業應用中的大型電機，但是其實隨著智能設備的普及，在很多小型設備中小型電機也是無處不在，例如電動牙刷、電子門鎖、預付費表（水表、氣表、熱表）以及各式各樣的電動玩具。不言而喻，這類應用對尺寸、功耗的要求是非?？量痰?，因此電機驅動器的好壞就有可能左右產品的成敗了。
一直走在電機驅動器行業最前列的德州儀器(TI)，日前宣布推出業界最小型1.8 A 有刷直流電機驅動器DRV8837，進一步壯大其不斷發展的低電壓DRV8x 電機驅動器產品陣營。TI中國市場推廣經理李志林向記者介紹了這款芯片以及TI DRV8x 電機驅動器產品陣營的相關情況。
圖1TI中國市場推廣經理李志林
DRV8837的內部架構圖如圖2所示。可以看到，它有兩個電壓源，而且具有的寬泛工作電壓，一個給芯片供電（VCC），電壓范圍為1.8 V~7 V；一個直接給電機供電（VM），電壓范圍為1.8 V~11 V，其電流輸出能力為1.8A連續值/ 1.8A 峰值，支持多達6 節堿性電池或2 節鋰離子電池組應用。李志林經理介紹到：“獨立設置的電源系統有助于提高整體系統的使用范圍，可有效地防止由于電池電壓瞬間下降而引發的欠壓保護，有助于減少系統噪音和提高整體性能。”我們也可以看到DRV8837有兩個輸出，它既可以驅動一個馬達，也可以同時驅動兩個馬達，因為DRV8837支持每組半橋的獨立控制。設計時，采用低功耗的MCU（如TI的MSP430）控制PWM1、PWM2及nSLEEP接口，就可以完成對電機的控制。
圖2 DRV8837的內部架構圖
與現有器件相比，DRV8837的MOSFET體電阻RDS(ON)僅為280 mΩ，降低了50%，提高散熱性能和電池使用壽命。在極端情況下，即馬達驅動電壓為8.5V，占空比為75%，馬達電流為1.8A時，它的平均封裝溫度為70℃。DRV8837支持睡眠操作模式（nSLEEP引腳），睡眠電流僅為35 nA，降低了75%，可有效地延長電池使用壽命。微小型2 mm ×2 mmWSON 封裝支持更小、更時尚的設計，從圖3的對比圖就可以看到它到底有多小了。它還集成了各種高級的片上保護，如過流保護、過溫保護、貫通以及欠壓保護，可提高系統可靠性，降低設計復雜性。此外，DRV8837還具有剎車功能，因為PWM本身支持剎車功能，它可以使馬達突然完全停下來，而不是慢慢的停下來，可以在視頻中看到這個演示：http://www.cowatch.cn/video/show.aspx?id=876。
圖3 尺寸對比
評估板
DRV8837 評估板現已開始供貨，其特性包括：板載速度、睡眠及方向控制；支持便捷評估/ 上電的微型USB 連接；板載MSP430 微控制器(MCU) 可全面評估DRV8837 的性能，為使用外部MCU 提供更高的靈活性；重要控制及測試點的便捷訪問。圖4和圖5分別為電子門鎖系統架構圖（MSP430FR5739 + DRV8837）和氣表系統架構圖（MSP430F5438A + DRV8837）,可見超低功耗MCU與低功耗馬達驅動能實現更低的系統功耗和更小的系統面積。
圖4 電子門鎖系統架構圖（MSP430FR5739 + DRV8837）
圖5 氣表系統架構圖（MSP430F5438A + DRV8837）
DRV8x系列特點及發展方向
DRV8x系列的產品特點和發展方向是什么樣的呢？李經理簡單明了地進行了闡述。整個DRV8x驅動馬達芯片的驅動能力最高可達60V/60A，將其應用在大型步進電機、有刷電機是非常不錯的。步進馬達方案電壓從1.8 V到60 V，電流高至12 A。在傳統的馬達驅動方案中，客戶往往需要一個性能很好的MCU，但現在把索引表放在驅動中，這樣對MCU的要求會少很多，這是一個發展方向，即盡量把外設所需的功能集成進去。另外，我們把預驅動前級電路和內置功率MOS的驅動電路集成進去，客戶只要再加上MOS 驅動和MCU就可以驅動馬達。
有刷直流馬達電壓從1.8 V到60 V，最大電流達24 A，內置了沖擊電流保護，這是極其關鍵的。因為每個馬達在開機的一瞬間可能會短路，此時，沖擊電流就是電源電壓除以馬達兩端內阻，馬達內阻一般都很低，有的只有2Ω，因此沖擊電流的保護非常關鍵，而競爭對手幾乎沒有這么去做。此外，有刷直流馬達驅動也是把預驅動前級電路和內置功率MOS的驅動電路集成進來。
目前整個馬達驅動行業都在向無刷馬達方向發展。步進馬達比較適合于做執行機構，而有刷馬達需要碳刷去換相，它的磨損會特別大，壽命有限，因此我們在相同體積內部做得最多的是三相無刷電機。無刷直流馬達驅動的效率和控制精度都非常高，當然它對芯片以及MCU資源控制要求也是最高的。目前其電壓范圍為8 V~60 V，電流最高達13 A，內部集成電流采樣放大電路和降壓模塊以及預驅動前級電路和內置功率MOS的驅動電路。
隨著人們對各種電機應用的要求愈發苛刻，相信DRV8x系列還有很大的發展空間。