SA8317E 2.7‑15V 单通道 H 桥电机驱动芯片|消费类低压直流有刷电机方案

一、产品整体概述

SA8317E 是矽塔科技单通道全 NMOS‑H 桥驱动芯片,内置电荷泵栅极驱动,可实现直流有刷电机正转、反转、停止、刹车,支持 PWM 调速。VM 推荐工作电压2.7‑15.0V ,最大绝对耐压 18V;ESOP‑8 带裸露散热焊盘封装,持续输出 2.5A,峰值电流 4.0A;H 桥高低桥合计导通电阻典型250mΩ。集成 UVLO 欠压、硬件 OCP 过流、TSD 热关断;INA、INB 同时拉低进入待命待机,待机电流典型 0.5μA;HBM 3kV ESD 防护,热阻 θJA=100℃/W,工作结温‑40~150℃,面向小家电、机器人、数码产品、电池供电运动控制设备。

二、五大核心差异化硬件优势

  • 2.7‑15V 供电,ESOP‑8 带焊盘封装 适配单节锂电、多节电池、12V 系统;ESOP‑8 底部散热焊盘,相比 SOP‑8 无焊盘版本散热更好,热阻 100℃/W,适合中等电流消费类电机应用。
  • 标准双引脚逻辑,两套 PWM 调速模式 INA、INB 双引脚控制; ①模式 A:PWM + 低电平,导通‑滑行快衰减,依靠体二极管续流; ②模式 B:PWM + 高电平,导通‑刹车慢衰减,绕组能量快速释放,调速精度更高; 内置300ns 硬件死区,防止 H 桥上下管直通烧毁;模式 B 建议 PWM 20‑50kHz 降低电机噪音。
  • 微安级低待机功耗,输入内置下拉 待机典型 0.5μA,适合电池供电产品;INA、INB 内置 100‑200kΩ 下拉电阻,引脚悬空默认低电平,避免电机误启动。
  • 全套硬件保护,故障自动恢复 硬件 OCP 过流阈值 4.5A,故障后 1ms 自动恢复;过温、欠压保护全部内置;无 nFAULT 故障上报引脚,故障直接关断输出,主控无法读取故障状态。
  • 外围器件简单,BOM 精简 仅需要 VM 电源电容、电机吸收电容;手册提示启动瞬间电流不能超过 4A;无预留 GND 采样电阻位置,不支持 GND 侧外接检流电阻。

三、完整内置安全保护机制

  1. UVLO 欠压锁存:低压条件关闭全部驱动输出;
  2. OCP 硬件过流保护:阈值 4.5A,1ms 恢复时间,过载短路关断,故障消除自动恢复;
  3. TSD 热关断保护:165℃触发关断功率管,降温 50℃迟滞自动恢复;
  4. 300ns 硬件死区,防止 H 桥上下管共态导通;
  5. 输入引脚内置下拉电阻,悬空默认低电平,防止误启动;
  6. HBM 3kV ESD 静电防护。

注意:持续输出电流受 PCB 铜箔面积、环境温度影响,高温工况必须降额;不支持外部 GND 采样电阻。

四、引脚功能定义(ESOP‑8)

1 脚 NC:空脚,悬空; 2 脚 INA:逻辑输入 A,内置下拉; 3 脚 INB:逻辑输入 B,内置下拉; 4 脚 VM:功率电源输入,就近接≥10μF 电容; 5 脚 OUTB:H 桥输出 B,接电机一端; 6 脚 PGND:功率地; 7 脚 PGND:功率地; 8 脚 OUTA:H 桥输出 A,接电机另一端; EPAD:底部散热焊盘,必须焊接接 PGND,增加散热过孔。

逻辑真值表 | INA | INB | OUTA | OUTB | 工作状态 | |---|---|---|---|---| | L | L | Hi‑Z | Hi‑Z | 待命待机 | | H | L | H | L | 正转 | | L | H | L | H | 反转 | | H | H | L | L | 刹车 |

五、外围元器件标准化选型规范

VM 电源电容 VM 对地放置 10‑100μF 大容量电容,容值根据 VM 电压调整,紧靠 VM‑PGND 引脚,不可省略,否则容易芯片击穿。

电机吸收电容 OUTA 与 OUTB 之间并联 0.1μF(104),吸收电机换向电压尖峰,必须配置。

电机负载 直流有刷电机;持续≤2.5A,启动峰值电流建议不超过 4.0A;电机堵转电流不能过大,否则频繁触发热关断。

逻辑输入 INA、INB 直接接 MCU‑GPIO;高电平阈值 2.0V,兼容 3.3V/5V 主控。

PWM 信号 高精度调速优先模式 B,PWM 频率 20‑50kHz;模式 A 频率不宜过高,避免电机启动失败。

注意:该芯片不支持 PGND 侧外接采样电阻做电流采集。

六、PCB 布线硬性规范

  1. VM、OUTA、OUTB 功率走线短粗,降低走线阻抗与发热;
  2. VM 电源电容紧靠 VM‑PGND 引脚;OUTA‑OUTB 的 0.1μF 吸收电容靠近输出引脚;
  3. ESOP‑8 散热焊盘完整焊接 PGND,增加大量散热过孔;散热不足会压低最大持续输出电流;
  4. INA、INB 逻辑信号线远离 OUT 功率走线,规避感性负载干扰造成逻辑误触发;
  5. PGND 大面积铺铜,减小地弹噪声。

七、主流应用场景

SA8317E 用于 2.7‑15V 低压电机:小家电、高级机器人马达、数码产品、工业小型低压执行机构、各类电池供电运动模组。

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