希荻微推出电机驱动芯片,应用于扫地机等家电

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一、动力升级:一台整机,六颗电机的驱动需求

左右行走轮、高速滚刷、边刷、动辄数万转的吸尘风机,再加上拖布升降与云台机构,以及藏于机身的主控与电池散热风扇——一台高端扫地机器人,整机至少搭载 6 颗电机。电机越多,对驱动的要求也越高:既要大吸力下的强劲动力,又要边扫边拖时的静音体验,还要回充待机时的极致低功耗。

针对这一需求,希荻微电子(证券代码:688173)推出覆盖有刷直流、三相无刷、步进及多通道智能驱动的全系列电机驱动芯片,为扫地机器人的行走、吸尘、边扫、拖地、云台与散热六大动力子系统提供驱动方案——从 2V 低压到 40V 宽压大功率,从 95nA 近零耗待机到 4.1A 峰值驱动,各子系统均有多个型号可供按需搭配;各型号经 PWM / I²C 统一控制,FG / IPROPI 实时反馈按需选用,与主控无缝衔接,为扫地机器人的每一次出发提供可靠动力(整机应用框图见图 1)。

图 1  扫地机器人整机应用框图(希荻微电机驱动芯片篇)

二、六大动力场景:按需选型,精准适配

一台整机的驱动需求,最终要落实到每一个具体场景:行走看重瞬时爆发力,吸尘追求高转速,边刷讲究小体积与低功耗,拖地强调静音与精准,云台需要低压与小封装,散热要求低噪音运行。六大场景需求各异,方案搭配各有侧重——以下逐一解析。

2.1 强劲行走:HL88251A / HL88251,宽压直驱

行走系统是整机的动力核心:越障、爬坡、上地毯,依靠左右轮与滚刷的瞬时爆发力,堵转卡滞更需及时检出。

超宽压直驱: 4.5~40V 宽工作电压,14.4V 电池包直驱,4.1A 峰值电流足以应对越障与爬坡。

满占空比爆发: 电荷泵驱动全 N 管 H 桥,支持 100% 占空比直驱、导阻低至 0.5Ω(HS+LS)——越障瞬间满电压、满转矩输出,动力与效率兼得。

电流实时监测: HL88251A 内置电流镜像采样(IPROPI),省去功率采样电阻——MCU 实时感知负载变化,上地毯自动提升扭矩、轮组卡滞即刻识别;HL88251 采用外置采样,按方案灵活二选一。

安全与低功耗: 完备的 OCP / TSD / UVLO 保护,休眠电流低至 μA 级。

2.2 高速大风机:HL97931,功率自由定义的吸力核心

吸力是清洁力的核心指标,主风机动辄数万转,对功率弹性与长时间可靠性都是极限考验。

功率自由定义: 支持 30V 电机供电,外置 6 颗 N-MOS,吸力功率按整机需求灵活配置。

异常快速检出: 锁转保护(延时可调)+ FG1 / FG2 双路转速输出,风机异常快速检出。

低温升持久运行: 同步整流技术显著降低发热,长时间大吸力工况温升依然可控;Hall 换相 + PWM 限流,启动浪涌平滑可控;辅以过压监控与死区保护,风机运行更可靠。

2.3 灵动边刷:五款低压 H 桥,全档位覆盖边角清洁

边刷、尘盒阀盖、密封风门虽属辅助机构,却直接影响边角清扫的覆盖率与整机细节体验。

全电流档覆盖: HL88837 / HL88837C / HL88913 / HL88903 / HL88904 提供 0.6A~1.8A 完整档位,边刷、尘盒阀盖、密封风门全覆盖。

极致小封装: DFN 2×2mm、SOT23-6 极小封装,为紧凑机身释放更多布局空间。

近乎零耗待机: 休眠电流最低仅 120nA,芯片级待机功耗近乎可忽略。

2.4 平顺拖地:多通道驱动与双 H 桥,平顺静音的升降方案

拖布升降的核心要求是平顺与静音:升降平稳、贴地精准,依托步进微步控制与驱动的高集成度实现。

HL87530 / HL87520 多通道电机驱动芯片:

高集成: 单芯片集成 2 路步进 + 1 路直流驱动(HL87530 通道 0.7A / HL87520 通道 0.5A),HL87530 最高 256 细分微步,拖布升降平顺低噪。

省资源: I²C 总线控制节省宝贵 IO;HL87530 单总线可挂 3 颗芯片,多电机架构化繁为简。

指令预存:  HL87520 带指令缓存,当前动作执行中即可预存下一条指令,动作结束自动接续——主控无需实时干预,多段升降衔接零等待。

HL88833 / HL88835 双 H 桥步进驱动:

纯步进场景优选: HL88833 1.0A / HL88835 1.5A(并桥 3A)按需匹配;HL88833 内置电流斩波与 nFAULT 故障指示,可靠性再升级。

接口标准,平滑替换: HL88835 兼容 PHASE/ENABLE 行业标准接口,现有方案可直接升级;HL88833 斩波限流由外置电阻设定(每桥一颗),无需主控介入。

待机更极致: HL88835 休眠电流低至 95nA、全系最低——拖布/阀盖机构长期处于待机,静态功耗近乎为零。

2.5 云台驱动:多通道与双 H 桥,低压小空间的高集成方案

云台摄像头正成为旗舰机型的重要配置,低电压、小空间、多机构是这一场景的关键词。

平台化复用: 云台可沿用 2.4 拖布升降的 HL87530 / HL87520 / HL88833 同款驱动方案——HL87520 规格书应用即面向云台 X/Y 轴,物料归一,BOM 更易管理;HL87530 的 I²C 总线纠错模式可自动复位异常总线,电机旁强干扰环境下通信依然可靠。

低压直驱: HL88927 支持 2.0V 起极低电压工作,双通道 H 桥、1.0A 驱动能力,并提供 DFN-10 / MSOP-10 双封装选择,充分满足云台取景与增稳的驱动需求。

单芯多机构: 一颗 HL87530 即可同时驱动云台水平/俯仰两轴步进与直流小机构,单芯片覆盖整个云台的驱动需求;机构扩展时,同一总线可直接加挂。

2.6 静音散热:HL97355 / HL97356,Soft Switch 静音驱动

长时间大吸力运行,主控与电池的散热风扇既需转速稳定,更需低噪音运行——风扇噪音直接影响整机底噪。

免 Hall 布线: 1.8~5.5V 供电,三相无感驱动省去霍尔传感器,BOM 更简;另有省电模式,轻载待机更省电。

静音核心技术: Soft Switch 软开关技术有效抑制风扇噪音与振动。

运行保障完善: PWM 调速、FG 转速监控与锁定自动重启一应俱全;HL97355 / HL97356 两款仅引脚排列不同,PCB 布局更灵活。

防尘更持久: 支持正反转选择,可定期反转清除扇叶积尘,长期使用风量不衰减。

六大动力子系统的推荐型号与关键参数汇总如下,供整机选型速查:

表 1  电机驱动芯片选型明细总览

三、结语:六大动力,皆有“芯”选

从 2V 到 40V、从 95nA 到 4.1A,无论追求极致集成的旗舰机型,还是精打细算的主流方案,都能在希荻微电机驱动产品线中找到合适的“芯”选择。希荻微电子高级市场经理Jacky表示:“从行走轮到边刷、从大吸力风机到拖布升降与云台,希荻微电子的电机驱动产品阵容以更小的封装、更低的功耗、更完备的保护,让每一台扫地机器人都拥有‘清洁力满格’的可靠心脏。让智能清洁,动无止境。”

责编: 爱集微
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THE END

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