原標題：東芝推出新款采用PWM控制的雙H橋直流有刷電機驅(qū)動IC，推薦應用為移動設備和家用電器

一、芯片核心架構(gòu)與PWM控制技術(shù)

1. 雙H橋拓撲設計

• 獨立驅(qū)動兩路電機：單芯片集成兩組H橋電路（共8個MOSFET），支持雙電機獨立控制（如吸塵器雙滾刷、掃地機雙驅(qū)動輪），或單電機四象限運行（正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/制動/滑行）。

• 內(nèi)建死區(qū)時間生成器：自動生成50ns-500ns可調(diào)死區(qū)時間，避免上下橋臂直通短路（傳統(tǒng)方案需外接RC電路，誤差±10%）。

2. PWM控制技術(shù)突破

• 混合衰減（Mixed Decay）：根據(jù)負載自動切換快衰減（Fast Decay）與慢衰減（Slow Decay）比例，消除電機低速抖動（傳統(tǒng)固定衰減模式抖動幅度>5%）。

• 電流采樣精度：內(nèi)置12位ADC，實時監(jiān)測電機電流（采樣率1MHz，誤差<±1%），支持過流保護閾值動態(tài)調(diào)整（1-5A可編程）。

• 支持互補PWM信號（如IN1/IN2相位差180°），實現(xiàn)電機平滑調(diào)速（轉(zhuǎn)速波動<0.5%）。

• 兼容硬件PWM（MCU直接輸出）與軟件PWM（芯片內(nèi)部生成），靈活適配不同控制架構(gòu)。

• 小封裝設計：采用QFN32（4mm×4mm）封裝，較傳統(tǒng)SSOP封裝面積縮小60%，適配高密度PCB布局（如TWS耳機充電盒電機驅(qū)動模塊）。

二、典型應用場景與用戶價值

1. 移動設備：精準控制與極致節(jié)能

• 需求：需在0.5mm×0.5mm空間內(nèi)實現(xiàn)±0.1°步進精度，同時抑制電磁干擾（EMI）。

• 東芝方案：

• PWM頻率可調(diào)：支持1kHz-200kHz動態(tài)調(diào)整，避開AM廣播頻段（530kHz-1710kHz），降低輻射干擾。

• 內(nèi)置濾波器：芯片級EMI抑制電路，較分立方案EMI輻射降低20dB（滿足CISPR 25 Class 3標準）。

• 傳統(tǒng)方案：使用分立元件（2個NMOS+2個PMOS），需手動調(diào)試死區(qū)時間，且待機電流>10μA。

• 東芝方案：

• 單芯片驅(qū)動：通過PWM調(diào)速實現(xiàn)彈蓋速度平滑控制（0.5秒內(nèi)勻速開合），避免機械沖擊導致的壽命衰減（傳統(tǒng)方案壽命<5萬次，東芝方案>20萬次）。

• 超低功耗：待機電流僅0.8μA，滿足歐盟ErP Lot 6能效標準（待機功耗<2μA）。

• 案例1：TWS耳機自動彈蓋機構(gòu)

• 案例2：智能手表表冠旋轉(zhuǎn)電機

2. 家用電器：高效可靠與成本優(yōu)化

• 需求：需在-20℃~85℃寬溫范圍內(nèi)穩(wěn)定驅(qū)動直流電機（電壓6V-28V），且耐受水汽腐蝕。

• 東芝方案：

• 寬電壓輸入：支持6V-28V供電，較傳統(tǒng)12V方案減少電源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)（成本降低$0.3/臺）。

• 高可靠性：通過AEC-Q100 Grade 1認證，濕敏等級MSL 1（260℃回流焊24小時后無性能衰減）。

• 傳統(tǒng)方案：使用2顆單H橋芯片（如DRV8833），需外接MCU生成PWM信號，且雙輪同步性差（路徑偏差>5cm）。

• 東芝方案：

• 雙通道同步PWM：通過硬件同步引腳（SYNC Pin）實現(xiàn)兩輪速度誤差<0.1%，直線行走距離誤差從±10cm降至±1cm。

• 故障自診斷：內(nèi)置過流/過溫/欠壓保護，故障發(fā)生時自動生成錯誤碼（如OC1表示通道1過流），縮短維修調(diào)試時間50%。

• 案例1：掃地機器人雙輪驅(qū)動

• 案例2：智能馬桶蓋即熱式水閥驅(qū)動

三、技術(shù)對比：東芝方案vs競品

核心結(jié)論：

• 移動設備首選：在待機功耗、封裝尺寸、EMI抑制方面全面領(lǐng)先，適合TWS耳機、智能手表等對功耗與空間敏感的場景。

• 家電性價比之選：通過自適應衰減與故障自診斷功能，較競品降低售后維修成本30%（傳統(tǒng)方案因電機抖動或過流導致的返修率約5%）。

四、選型指南與典型應用電路

1. 選型關(guān)鍵參數(shù)

• 單通道持續(xù)3A/峰值5A：滿足大多數(shù)微型電機需求（如掃地機邊刷電機）。

• 單通道持續(xù)1.5A/峰值2.5A：適配低功耗場景（如智能手表表冠電機）。

• 6V-28V：適配掃地機器人、智能馬桶蓋等家電（推薦TC78H653FTG）。

• 2.5V-18V：適配TWS耳機、智能門鎖等移動設備（推薦TC78H651FTG）。

• 電壓范圍：

• 輸出電流：

2. 典型應用電路

• 雙電機獨立控制電路：

1. 
   

• 自舉電容：100nF陶瓷電容（X7R材質(zhì)，耐壓50V），確保上橋臂MOSFET可靠驅(qū)動。

• 電流檢測電阻：0.05Ω/1W金屬膜電阻，連接至ISEN引腳實現(xiàn)過流保護。

• 關(guān)鍵外圍元件：

五、用戶收益與風險應對

1. 直接收益

• BOM成本降低：單芯片替代2-4顆分立元件，節(jié)省PCB面積30%（如TWS耳機方案成本從1.2降至0.8）。

• 開發(fā)周期縮短：內(nèi)置PWM生成與保護邏輯，減少MCU代碼量50%（傳統(tǒng)方案需編寫200行代碼，東芝方案僅需50行）。

2. 潛在風險與對策

• 現(xiàn)象：高頻PWM信號導致輻射超標（如智能手表在150kHz頻段超限10dB）。

• 對策：在PCB上靠近芯片電源引腳放置10μF鉭電容+0.1μF陶瓷電容，構(gòu)成LC濾波器。

• 現(xiàn)象：電機啟動時電流峰值達5倍額定電流，觸發(fā)過流保護。

• 對策：通過MCU在啟動階段輸出10%占空比PWM，逐步提升轉(zhuǎn)速（軟啟動算法）。

• 風險1：電機啟動沖擊電流

• 風險2：電磁兼容性（EMC）問題

結(jié)語：東芝雙H橋IC——小身材驅(qū)動大變革

東芝新款雙H橋直流有刷電機驅(qū)動IC通過雙通道獨立PWM、自適應混合衰減、超低功耗設計三大技術(shù)，重新定義了移動設備與家電的電機控制標準。其3A持續(xù)電流、1μA待機功耗、QFN32小封裝的特性，使其成為TWS耳機、掃地機器人、智能馬桶蓋等產(chǎn)品的理想選擇。

行動建議：

• 免費樣片申請：登錄東芝官網(wǎng)申請7天樣片測試，驗證其PWM調(diào)速精度與EMI性能。

• 參考設計下載：獲取《雙電機獨立控制方案》《智能手表表冠驅(qū)動電路》等文檔，縮短開發(fā)周期。

• 技術(shù)支持：針對高溫高濕環(huán)境（如智能馬桶蓋），提供定制化PCB布局建議與可靠性測試方案。