步进电机A4988 中文说明

特点：低漏源通态电阻 RDS（on），可选择的自动电流衰减模式，混合和慢速电流衰减模式，低功耗的同步整流，内部UVLO，兼容3.3和5 V逻辑电平。

细分：1（000），1/2（100），1/4（010），1/8（110）和1/16（111）

驱动能力：直流供电8-35V 最大2A 的峰值电流

封装：QFN 5mm*5mm 高度0.9mm 裸露焊盘不含铅共28个触点

控制信号电压标准： 1>2.1V 0<1.65V 输入电压Vref<4V 输入电流Iref <3uA

安全阈值：过流保护阈值 2.1A 热关断温度165 逻辑电平欠压保护 2.8V

提供内部同步整流控制电路以提高PWM操作期间的功耗。

内部电路保护包括：具有滞后的热关断，欠压锁定（UVLO）和临界电流保护，不需要特殊的开机顺序。

1. 操作说明：两个输出全桥电流和所有N沟道DMOS FET中的电流，都通过固定关断时间的PWM（脉宽调制）控制电路进行调节。外部电流检测电阻（RS1和RS2），参考电压（VREF）和输出其DAC的电压（反过来由转换器的输出控制）来共同控制每个输出全桥的电流。.当步进时，如果新的输出电平低于其先前的输出电平，则将有源全桥的衰减模式设置为混合衰减。如果新输出电平高于或等于其先前电平，则将有源全桥的衰减模式设置为慢衰减。这种自动电流衰减选择，通过降低由电机的反电动势产生的电流波形失真来改善微步进性能。

2. 细分选择细则：MS1和MS3引脚具有100kΩ的下拉电阻，MS2引脚具有50kΩ的下拉电阻。当改变细分时，直到下一个STEP上升沿改变才会生效。如果在驱动器没有复位的情况下更改了步进模式，并且必须保持绝对位置时，则必须在两个步进模式共有的步进位置更改步进模式，以避免丢失步数。当器件掉电或由于TSD或过流事件而复位时，驱动器将被设置为默认（所有步进模式共用的起始位置）。

3. 衰减：通常混合衰减会用在只有当在绕组中的电流从较高值变化到由驱动确定的较低值时。对于大多数自动选择的混合衰减来说，自动选择混合衰减是很方便的，因为它可以在电流上升时将纹波降到最低，并在电流下降时防止错过的步骤。

对于某些需要以非常低的速度进行微调的应用场合，绕组中缺少反电动势会导致电流迅速增加，导致跳步。如图2所示。

通过将ROSC引脚拉底，混合衰减设定为处于活动状态（100%），在上升和下降电流都是有效的，并且防失步。如图3所示。

如果没有出现问题，建议使用自动选择的混合衰减，因为它会产生降低的纹波电流。

4. 小电流驱动：适用于“在最短时间内，将输出电流从一个常态变化至程序设定的较小的值”的情况。为了防止这种突变，可以在电流波形的上升和下降沿将驱动设置为混合衰减模式。该功能通过将ROSC引脚接地来实现。在这种状态下，关闭时间内部设置为30μs。

5.复位RESET 输入: 设定驱动为初始状态，并关断所有驱动电流，所有 STEP输入都被屏蔽，直到该引脚被置高。

6.PWM电流控制：每个全桥由全控PWM电流控制电路控制，该电路将负载电流限制在期望值ITRIP以内。刚开始，由一对FET使能，电流流过电机绕组和电流检测电阻RSx。当RSx两端的电压等于DAC输出电压时，电流检测比较器重置PWM锁存器。然后锁存器关闭适当的源极驱动器并启动固定关断时间的衰减模式。通过选择R Sx和VREF引脚上的电压来设置电流限制的最大值。跨导功能通过电流的最大值近似于 I trip Max（A）：

Rs 是检测电阻的阻值， Vref是Ref引脚的输入电压
在每一步的比较中 DAC的输出会被减少到VREF。其输出电流如下：

7.衰减控制端：内部PWM电流控制电路使用单触发电路来控制DMOS FET持续关断时间。关闭时间tOFF由ROSC终端决定。
a. ROSC接VDD - 关断时间内部设置为30μs，衰减模式为自动混合衰减，除非衰减模式设置为慢衰减，in full step。
b.ROSE接地 – 关断时间设定为30us，电流衰减被设置为混合衰减，用于增加或减少电流。除非衰减模式设置为慢衰减，in full step 。

c. ROSE 通过电阻接地，关断时间可设定，衰减模式设定为全局自动衰减。相关公式如下：

注：混合衰减可理解为强制全局衰减。

8. 短路负载和对地短路保护：

当发生短路事件时，会保护驱动器，并禁用使他避免损坏。当然在短路的情况下，驱动会被锁定，直到 sleep 健被置高，或者电源重启。图4

当两路同时短路发生时（存在电流检测电阻去检测该电流值，并与固定的阈值比较），在间隙时间1us之后，仍存在过流现象会导致它进入固定的关断周期。改保护期过之后，会重复这个保护过程。图5

由于混合衰减功能实现的方向变化，观察正负电流尖峰是正常的。如图6所示。在这两种情况下，过流电路都能保护驱动器并防止损坏器件。