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Dual VNH3SP30
Motor Driver Carrier MD03A
(듀얼 VNH3SP30 모터드라이버 MD03A)
개요
- 본 제품은 STMicroelectronics사의 VNH3SP30 모터 드라이버를 탑재한 고출력 듀얼 모터 드라이버입니다
- 보드상에는 풀업저항, 전류제한 저항과 reverse battery보호를 위한 FET가 장착되어 있습니다.
- I/O라인을 늘리지 않기 위해 각 칩의 두개의 enable/diagnostic 라인은 하나로 묶여 있습니다.
- 본 모터 드라이버에 마이크로컨트롤러나 다른 제어회로를 연결하면 H-Brige를 on/off 할 수 있습니다.
- 만약 두개의 고출력 모터를 동작시키기 위하여 한개의 컴팩트한 드라이버 보드를 찾고 있다면, 본 제품은 아주 훌륭한 선택입니다.
- 본 보드를 가지고 쉽게 중간 크기의 differential drive robot을 바로 작동 시킬 수 있습니다.
- 전류 센싱 기능은 VNH3SP30에는 없습니다.
- 제품에는 사용에 필요한 터미널블럭이 포함되어 있습니다
- 일반적인 어플리케이션에서 전원 연결은 보드의 한쪽 면에 제어연결은 다른 쪽 면에 연결합니다.
- +5V 전압은 반드시 0.1 인치간격의 좀 더 작은 패드 혹은 핀을 통해 공급되어야 합니다.
- 입력전압도 아래 그림의 좌측 핀들에서 접근 가능합니다만 2-3A가 넘는 전류를 위한 연결부는 아닙니다.
- 모터드라이버의 에러 조건을 감시할 생각이 아니라면 diagnostic 핀은 연결되지 않은 상태로 나누어도 됩니다.
- INA와 INB는 각각의 모터의 방향을 제어합니다.
- PWM핀은 모터를 on/off 시킵니다.
- CS(Current Sense)핀은 약 출력 전류의 암페어당 0.13V를 출력합니다.
- 안정적 전원을 위해, 설치용으로 세개의 캐페이시터가 제공됩니다. 두개의 10mm 크기의 둥근 캐페이시터는 드라이버 IC사이에 위치시킬수 있으며 axial 캐패이시터는 IC와 파워 연결 사이에 장착 할 수 있습니다.
- 일반적으로 세개의 캐페이시터 모두를 사용하는 것은 필요하지 않습니다. 요구사항에 따라 한개의 캐패이시터만 아래의 그림과 같이 설치도 가능합니다.
- Note: 15-pin male header, 2-pin terminal block 3개, electrolytic capacitor 두개가 포함되어 있으며, 사용환경에 따라 납땜이 필요합니다.
VNH3SP30과 VNH2SP30 칩 비교 및 실제 사용시 고려사항
| VNH3SP30 | VNH2SP30 | |
|---|---|---|
| Operating supply voltage (Vcc) | 5.5 – 36 V* | 5.5 – 16 V |
| Maximum current rating | 30 A | 30 A |
| MOSFET on-resistance (per leg) | 34 mΩ | 19 mΩ |
| Maximum PWM frequency | 10 kHz | 20 kHz |
| Current sense | none | approximately 0.13 V/A |
| Over-voltage shutoff | 36 V* | 16 V minimum (19 V typical) |
| Time to overheat at 20 A** | 8 seconds | 35 seconds |
| Time to overheat at 15 A** | 30 seconds | 150 seconds |
| Current for infinite run time** | 9 A | 14 A |
- 모터 드라이버는 최대 30A의 전류를 내보낼 수 있다고 명시되어 있습니다만, 위의 표를 보면 칩이 보다 낮은 전류상(20A 혹은 15A)에서도 overheat 되는 것을 알 수 있습니다. 따라서 실제로 보낼 수 있는 전류는 모터 드라이버를 어떻게 잘 식혀주느냐에 달려 있습니다.
- 본 제품은 칩의 열을 발산하도록 디자인 되어 있습니다만 heat sink를 추가하여 열을 식혀 준다면 성능이 좀 더 개선 될 수 있습니다. 테스트 결과에 의하면 30A의 전류를 공급시에 overheat가 없는 시간은 아주 짧은 시간(1초이내)이며, 20A를 공급시에는 수초간 overheat없는 상태를 유지할 수 있습니다. 6A의 경우 칩을 만졌을때 간신히 열이 느껴지는 정도 수준입니다.
- 그리고 높은 전류를 사용하는 경우에는 터미널 블럭을 사용하지 말고 모터와 전원 와이어를 본 제품에 납땜하여 사용하십시오. 터미널 블럭은 15A 등급입니다.
- 본 제품은 over current protection이 30A에서 시작되기 때문에 사용하는 모터의 stall current 는 30A가 넘어가서는 안됩니다.
스펙
| Motor driver: | VNH2SP30 |
| Motor channels: | 2 |
| Minimum operating voltage: | 5.5 V |
| Maximum operating voltage: | 16 V |
| Continuous output current per channel: | 14 A |
| Peak output current per channel: | 30 A |
| Continuous paralleled output current: | 25 A |
| Current sense: | 0.13 V/A |
| Maximum PWM frequency: | 20 kHz |
| Reverse voltage protection?: | Y |
- 캐패이시터는 역방향 전압에 보호되지 않습니다.
구성품
- 15-pin male header
- 2-pin terminal block 3개
- electrolytic capacitor 두개
- 사용환경에 따라 납땜이 필요합니다.
회로도
리소스
- VNH3SP30 motor driver datasheet (228k pdf)
- VNH2SP30 motor driver datasheet (283k pdf)
- IRFR3707Z MOSFET datasheet (268k pdf)
- STD60NF3LL MOSFET datasheet (413k pdf)
"19세 미만의 미성년자"는 출입을 금합니다!
