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VNH5019 모터 드라이버 (VNH5019 Motor Driver Carrier) (해외배송 가능상품)

기본 정보
판매가(VAT별도) 77,800원
상품코드 P0000BJI
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VNH5019 Motor Driver Carrier

(VNH5019 모터 드라이버)

개요

  • 본 제품은 VNH5019 모터 드라이버 IC를 탑재한 보드로 5.5v ~ 24V에서 동작하며,
  • 연속으로 12A 전류를 공급이 가능합니다. (피크시 30A)
  • 2.5v ~ 5V 로직레벨에서 동작이 가능하며, ultrasonic PWM(20Khz까지)과 전류 감지 피드백(모터 전류에 따른 아날로그 전압 출력)을 지원합니다.
  • 역전압, 저전압, 과전압, 과전류에 대한 빌트인 보호기능을 가지고 있어, 본 제품은 훌륭한 범용 모터 드라이버로 사용될 수 있습니다.
  • 본 보드는 풀업저항, 전류제한 저항, reverse battery 보호를 위한 FET를 장착하고 있습니다.
  • 제품에는 사용에 필요한 터미널블럭이 포함되어 있습니다

특징


  • 동작전압: 5.5 – 24V (하지만 24V 배터리를 사용하는 것은 추천하지 않습니다)
  • 출력 전류: 연속전류 12A (피크시 30A)
  • 3V 호환 입력
  • 20Khz까지의 ultrasonic PWM
  • 전류 센싱 출력은 모터 전류에 비례함(약 140mV/A)
  • 모터 표시 LED는 출력 상태를 표시함
  • 신뢰성
    • Reverse-voltage protection
    • Can survive input voltages up to 41 V
    • Undervoltage and overvoltage shutdown
    • High-side and low-side thermal shutdown
    • Short-to-ground and short-to-Vcc protection

모터 드라이버 사용하기


  • 모터와 모터 전원 연결은 보드의 한쪽 면에 컨트롤 연결은 다른 한쪽 면에 연결합니다.
  • 모터 파워는 아래 그림 오른쪽의 VIN과 GND핀에 연결하며 많은 전류를 내보낼 수 있는 5.5V~24V 사이의 전원이어야 합니다.
  • 로직 전원(보통 2.5V - 5V)은 반대편 작은 VDD와 GND 패드에 연결하며 ENA와 ENB enable line의 내부 풀업에 전원을 공급하는데 사용됩니다.
  • 2.1V이상 컨트롤 입력 전압은 HIGH로 인식되므로 드라이버는 3.3V 혹은 5V시스템과 직접 인터페이스 할 수 있습니다.
  • 아래의 다이어그램은 모터 드라이버를 마이크로컨트롤러와 연결하는 방법을 보여줍니다.

  • 이 설정에서 모터 방향은 INA와 INB의 상태에 의해 결정이 됩니다.
  • 모터 속도는 드라이버의 PWM핀에 의해 결정되며 PWM핀은 LOW상태로 내려져 있습니다. 그래서 모터트라이버의 출력은 기본적으로 disable되어 있습니다.
  • INA와 INB 핀은 플로팅상태입니다.
  • VNH5019A-E 데이터쉬트를 참고하여 INA, INB, PWM핀이 드라이버 출력, OUTA, OUTB에 어떤 영향을 미치는 지 확인하여 보십시오
  • PWM핀은 HIGH로 잡고(예, VDD에 연결) INA와 INB핀에 직접 PWM하여 마이크로컨트롤러의 I/O핀을 절약하는 것도 가능합니다.
  • 참고: 모터의 속도가 증가하면 모터LED가 점점 더 밝게 변하며, 방향에 따라 LED의 색이 변합니다.

핀아웃


PIN Default State Description
VIN   The connection point for the positive side of the 5.5 – 24 V motor power supply. Since the overvoltage protection can be as low as 24 V, we do not recommend using 24V batteries for VIN.
VDD   The connection point for the positive side of the logic power supply (typically 2.5 – 5 V). The only function of this pin is to power the internal pull-ups on the two enable lines, ENA and ENB.
VOUT   This pin gives you access to the motor power supply after the reverse-voltage protection MOSFET (see the board schematic below). It can be used to supply reverse-protected power to other components in the system, but it should not be used for high currents. This pin should only be used as an output.
GND   Ground connection points for logic and motor power supplies. The control source and the motor driver must share a common ground.
OUTA   Output of half-bridge A (connects to one terminal of a DC motor).
OUTB   Output of half-bridge B (connects to the other terminal of a DC motor).
PWM LOW Pulse width modulation input: a PWM signal on this pin corresponds to a PWM output on the motor outputs.
INA FLOAT Motor direction input A ("clockwise" input).
INB FLOAT Motor direction input B ("counterclockwise" input).
CS   Current sense output. The pin voltage is roughly 140 mV per amp of output current when the CS_DIS pin is low or disconnected. The current sense reading is more accurate at higher currents. (Note that while the CS voltage can potentially exceed 3.3 V at high currents, the current sense circuit should be safe for use with many 3.3V analog inputs. Most MCUs have integrated protection diodes that will clamp the input voltage to a safe value, and since the CS circuit has a 10 kΩ resistor in series with the output, only a few hundred microamps at most will flow through that diode.)
ENA/DIAGA HIGH Combination enable input/diagnostic output for half-bridge A. When the driver is functioning normally, this pin acts as an enable input, with a logical high enabling half-bridge A and a logical low disabling half-bridge A. When a driver fault occurs, the IC drives this pin low and half-bridge A is disabled. This pin is connected to VDD through a pull-up resistor on the board.
ENB/DIAGB HIGH Combination enable input/diagnostic output for half-bridge B. See the description of ENA/DIAGA.
CS_DIS LOW Disables the current sense output, CS, when high. Can be left disconnected in most applications.

구성품


회로도

VNH3SP30, VNH2SP30, VNH5019 칩 비교




VNH3SP30 VNH2SP30 VNH5019
Operating voltage: (1) 5.5 – 16 V (2) 5.5 – 16 V 5.5 – 24 V
MOSFET on-resistance (per leg): 34 mΩ typ. 19 mΩ max. 18 mΩ typ.
Max PWM frequency 10 kHz 20 kHz 20 kHz
Current sense n/a 0.13 V/A typ. 0.14 V/A typ.
Over-voltage shutoff 36 V min. (2) / 43 V typ. 16 V min. / 19 V typ. 24 V min. / 27 V typ.
Logic input high threshold 3.25 V min. 3.25 V min. 2.1 V min.
Time to overheat at 20 A (3) 8 s 35 s 20 s
Time to overheat at 15 A (3) 30 s 150 s 90 s
Current for infinite run time (3) 9 A 14 A 12 A


실제 사용시 고려사항

  • 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.

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    - 제품을 교육수준으로 설명하거나 사용자 프로젝트에 대한 컨설팅이나 기술지원을 하지 않사오니 참고부탁 드립니다.

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