Pololu DRV8838ブラシモータドライバボード

TIのDRV8838 低電圧HブリッジICモータドライバのブレイクアウトボードで、1つのブラシ付きDCモータに連続1.7A(ピーク1.8A)を供給します。 動作電圧範囲は0V~11Vで、逆電圧、低電圧、過電流、過温度の保護機能を内蔵しており、小型低電圧モータの駆動に最適です。ブレイクアウトボードは、10ピンDIPパッケージと同じサイズで、ブレッドボードやユニバーサル基板で使えるようになっています。 朱雀技研工房ストアで購入

製品概要

Texas Instruments社のDRV8838は、0V~11Vのブラシ付きDCモータ1台を両方向制御できる小型HブリッジモータドライバICで、連続1.7Aまで供給でき、数秒間は1.8Aまでのピーク電流に耐えられます。低い電圧で回転する小型モータに最適なモータドライバです。DRV8838は優秀なICですが、小型でリード端子の無いパッケージは一般的な学生やメーカーには使いにくいため、ブレイクアウトボードでは10ピンのDIPパッケージと同じサイズで、標準的なブレッドボードやユニバーサル基板でも使いやすいよう設計しています。このボードはDRV8838用のブレイクアウトボードです。DRV8838データシート(英語 pdf)を十分に読むことをおすすめします。基板には、DRV8838を含む表面実装部品が実装済で、電池の逆接続保護用のFETが追加されています。

代替モータドライバの選択肢

このモータドライバは、Pololu DRV8835 デュアルモータドライバボード朱雀技研工房ストアで購入Pololu DRV8833 デュアルモータドライバボード朱雀技研工房ストアで購入の代替品になり、より小さく、低コストの1チャンネルドライバです。とても似た動作電圧範囲と電流定格ですが、モータの出力チャネル数は追加が必要になります。

このドライバに代わる高電圧版は、PololuのMAX14870朱雀技研工房ストアで購入A4990朱雀技研工房ストアで購入、やDRV8801モータドライバボード朱雀技研工房ストアで購入をご検討ください。

製品特徴

  • Hブリッジモータドライバ:1台のDCモータを駆動可能
  • モータ供給電圧:0V~11V
  • 出力電流:連続1.7Aまで(ピーク1.8A)モータやロジック電圧が低い時の動作は、最大連続出力電流が減少します。
  • ロジック電源電圧:1.8V~7V
  • PHASE/ENABLEインターフェース(一方のピンで方向を制御し、他方で速度を制御)
  • 入力は3V、5V対応
  • ロジック電源の低電圧ロックアウト・過電流・過熱防止
  • モータ電源の逆電圧保護
  • 小型(10.2 x 12.7mm) 10ピンDIPパッケージと同形状

付属部品

DRV8838モータドライバブレイクアウトボードには、1×5ピン 分割ピンヘッダ朱雀技研工房ストアで購入が2つ付属しています。モータドライバにハンダ付けして、ブレッドボードや、ユニバーサル基板、0.1インチコネクタを取付けて使用できます(ピンヘッダは1×10ピンで発送されることがあり、そのときは半分に折ってお使いください)。右上の画像は、ピンヘッダを取付けた時に考えられる2つのボードの向きを示しています(部品が見えるか、またはシルクスクリーンが見えるか)。他に、モータのリード線やその他の接続をボードに直接はんだ付けして使うこともできます。

ドライバの使い方

モータとモータ電源の接続はボードの片側で、ロジック電源と制御の接続は逆側になっています。モータドライバは、VINまたはVMピンに供給される0V~11Vのモータ電圧と、VCCピンに供給される1.8V~7Vのロジック電圧で動作します。ロジック電圧は、制御デバイスから供給するか、電源を共有してください。VINピンは、逆電圧保護されたモータ電源入力で、モータ電源を接続する推奨端子です。ただし、逆電圧保護回路のため入力電圧が数ボルト以下になると、ドライバの性能が低下するため、1.5VがVINピンを使用できる下限となります。とても低い電圧で使用する場合は、モータ電源をVMに直接接続し、逆電圧保護回路をバイパスする必要があります。

DRV8838は、シンプルな2ピンPHASE/ENABLE制御インターフェースを備えています。このインターフェースでは、PHASEピンでモータ回転方向を決め、ENABLEピンにPWM信号を入力してモータ速度を制御できます。PHASEとENABLE入力は、内部の弱いプルダウン抵抗(約100kΩ)でLowに設定されています。ENABLEピンがLowになると、モータ出力の両端がGNDへ短絡され、接続したモータにダイナミックブレーキをかけます。

/SLEEPピンをLowにすると、ドライバを低電力スリープモードにし、モータ出力をオフにできます。これは、モータをフリーランさせたい時に便利です。/SLEEPピンは、ブレイクアウトボード上の10kΩプルアップ抵抗でHighに設定されており、標準ではドライバは動作しています。ピンをLowにしてドライバをスリープ状態にすると、プルアップ抵抗を通る電流により基板の静止電流へ大きな影響を与えます。多くのアプリケーションでは、このピンは、切断したままにできますし、フリーランを利用する方法として使うこともできます。低電力スリープモードが望ましい用途では、10kΩのプルアップ抵抗を取り外すか、ドライバのロジック電源(VCC)をマイクロコントローラのデジタル出力で動的に供給してください。

ドライバの動作モードの真理値表は次の通りです。

PHASEENABLE/SLEEPOUT1OUT2動作モード
0PWM1PWML速度 PWM % 時の正転/ブレーキ
1PWM1LPWM速度 PWM % 時の逆転/ブレーキ
X01LLLowブレーキ (GNDへ短絡出力)
XX0ZZフリーラン(出力の切断・解放)

このブレイクアウトボードの基板は、DRV8838とピン互換があるTexas Instruments社のDRV8837モータドライバICにも使用できます。DRV8837は、DRV8838と同等の機能と性能を備えていますが、異なる制御インタフェースを備えています。2つの部品は同じデータシート(英語版 PDF)を共有しており、2つを簡単に直接比較できます。 DRV8837のブレイクアウトボードを探している場合は、この基板のDRV8838をDRV8837に交換できます(適切な表面実装リワークツールが必要)。または、大口注文向けにカスタムで製造もできます。大口向けのカスタム製造に興味がある場合は、当社にお問い合わせください

ピン配置

ピン標準設定説明
VIN 逆電圧保護されたモータ電源入力。ドライバは、0V~11Vまでのモータに供給できますが、逆電圧保護回路は、数V以下で性能に悪影響を与え始めるため、1.5Vが使用できる下限です。 逆電圧保護回路をバイパスするため、VMに直接電源を供給できます。
VCC1.8V~7Vロジック電源接続。ロジック電源は定格で数mAのため、多くの場合ではこのピンをマイコンのデジタル出力により動的に供給できます。
VM逆電圧保護MOSFET後のモータ電源へ直接接続できます。(「回路図」をご覧ください。)システム内の他の部品へ逆電圧保護電源を供給するために使用できます。通常は出力として使用しますが、基板への電源供給にも使用できます(例えば、モータ供給電圧が逆電圧保護回路に対して低すぎる場合)。
GNDモータと制御ピンのGND接続端子。制御元とモータドライバは必ずGNDを共有しなければいけません。
OUT1モータ出力1
OUT2モータ出力2
PHASELOWモータ回転方向入力
ENABLELOW速度制御入力。ロジック入力High時にモータを駆動
/SLEEPHIGHスリープ/フリーランモード。ロジック入力High時に通常動作

実際の消費電力に関する考慮事項

DRV8838のデータシートでは、最大連続電流は1.8Aを推奨しています。しかし、ICチップは通常もっと低い電流で過熱状態になります。試験では、ロジック電圧(VCC)とモータ電圧(VIN)の多くの組み合わせでは、ICから1.8Aを供給すると、30秒から数分まででICチップの熱保護によりモータ出力を停止しました。連続電流が1.7Aでは、熱保護により停止することなく何分間も持続できました。

モータ電圧とロジック電圧の両方が低い時(数ボルト程度)、ドライバはより早く発熱しはじめ、最大出力可能な電流は減少します。例えば、VINとVCCを2Vで試験した場合、ドライバの最大連続出力電流は約1.4Aに低下し、ICチップから1.8Aを取り出すと数秒でオーバーヒートしました。

実際に供給できる電流は、モータドライバをどれだけ低温にできるかで変わります。 ブレイクアウトボードのプリント基板は、モータドライバICチップから放熱するように設計しています。動作試験では、強制冷却のないデューティ比100%で実施していますが、モータへのPWM動作は、周波数に比例してさらに発熱することを考慮してください。

通常動作中に、やけどするほどに熱くなることがあります。本製品や接続している他の部品を取り扱うときは注意してください。

回路図

この画像には alt 属性が指定されておらず、ファイル名は Pololu-2997_7.png です

PDF版回路図もダウンロードできます。

仕様

  • モータ制御チャンネル数: 1ch
  • 動作電圧: 0V~11V
  • 供給電流: 連続1.7A / ピーク 1.8A
  • ロジック電圧: 1.8V~7V
  • 最大PWM周波数: 250kHz
  • 保護機能: 過電流保護、過熱保護、低電圧保護、逆電圧保護
  • サイズ: 10.2 x 12.7mm
  • 重量: 0.3g
  • 対応規格: RoHS 3

メーカ情報

  • 製造元: Pololu Corporation (メーカーWebサイト
  • メーカー型番: 2990
  • 英語商品名: DRV8838 Single Brushed DC Motor Driver Carrier
  • 参考価格: 3.49USドル(税・送料抜き)

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