双直流电机驱动器集成电路
今天讲的是电机驱动芯片TB6612，主要分为以下几个方面：
一、TB6612简介
二、TB6612的特点
三、TB6612引脚说明
四、H桥驱动电路
五、TB6612在平衡小车的应用
六、总结
一、TB6612简介
要实现小车的转向与前进后退控制，我们可以使用单片机实现，但是单片机的IO口带负载能力较弱，而直流电机是大电流感性负载，所以我们需要功率放大器件，所以我们就会使用到TB6612FNG这款电机驱动芯片。
TB6612FNG 是东芝半导体公司生产的一款直流电机驱动器件，它具有大电流MOSFET-H 桥结构，双通道电路输出，可同时驱动 2 个电机。相比于 L298N的热耗性和外围二极管续流电路，TB6612FNG无需外加散热片，外围电路简单，只需外接电源滤波电容就可以直接驱动电机，利于减小系统尺寸。对于PWM信号输入频率范围，通常采用10KHz的频率，并通过改变占空比调节电机的速度。
图 1 TB6612实物图
图 2 TB6612驱动模块
二、TB6612的特点
• T每通道输出最高1.2A的连续驱动电流，启动峰值电流达2A/3.2A（连续脉冲/单脉冲）；
• 4种电机控制模式：正转/反转/制动/停止；
• PWM支持频率高达100kHz；
• 待机状态；
• 片内低压检测电路与热停机保护电路；
• 工作温度：-20~85°C
• 封装：SSOP24（画PCB时注意！）
三、TB6612引脚说明
图 3 TB6612引脚说明
【引脚1,2】AO1：输出到电机
【引脚3,4】PGND1：接地
【引脚5,6】AO2：输出到电机
【引脚7,8】BO2：输出到电机
【引脚9,10】PGND2：接地
【引脚11,12】B01：输出到电机
【引脚13】VM2：电源输入(电机输入电源)，设置为12V
【引脚14】VM3：电源输入(电机输入电源)，设置为12V
【引脚15】PWMB：从MCU输入，设置10Khz的PWM频率
【引脚16】BIN2：电机状态控制。
【引脚17】BIN1：电机状态控制。
【引脚18】GND：接地，芯片上的地都是共地
【引脚19】STBY：总使能端，相当于EN，高电平有效，这里直接与VCC连接。
【引脚20】VCC：驱动电源输入(驱动芯片)，设置为5V。
【引脚21】AIN1：电机状态控制。
【引脚22】AIN2：电机状态控制。
【引脚23】PWMA：从MCU输入，设置10Khz的PWM频率
【引脚24】VM1：电源输入(电机输入电源)，设置为12V
四、H桥驱动电路
TB6612FNG 具有大电流MOSFET-H桥结构，那么刚接触电路的小白想问：什么是H桥结构呢？现在以下面两张图举例，帮助大家简单化理解H桥电路结构。
注：图中的电路Q1,Q2,Q3,Q4为三极管，而TB6612内部集成的是四个MOSFET，我以下图举例，大家不可把下图看做是TB6612内部电路，其内部电路可查看TB6612的参考手册。
① 当Q1,Q4导通，Q2,Q3关断时，电流从Q1,从电机正极通过电机负极，再从Q4流出，完成一条回路，电机Motor正转。
图 4 电机正转
② 当Q2,Q3导通，Q1,Q4关断时，电流从Q3,从电机负极通过电机正极，再从Q2流出，完成一条回路，电机Motor反转。
图 5 电机反转
五、TB6612在平衡小车的应用
以STM32主控为例，平衡小车中使用到的引脚：
电机1——PB12/PB13
电机2——PB14/PB15
PWM1——PA8
PWM2——PA11
图 6 TB6612电机驱动芯片外围电路
图 7 AN1和AN2引脚高低电平对应电机状态
六、总结
总的来说，TB6612FNG是基于MOSFET的H桥集成电路，其效率高于晶体管H桥驱动器。相比L293D每通道平均600 mA的驱动电流和1.2 A的脉冲峰值电流，它的输出负载能力提高了一倍。相比L298N的热耗性和外围二极管续流电路，它无需外加散热片，外围电路简单，只需外接电源滤波电容就可以直接驱动电机，利于减小系统尺寸。对于PWM信号，它支持高达100 kHz的频率，相对以上2款芯片的5 kHz和40 kHz也具有较大优势。
