Таймери та драйвери затворівУ виробництві

L293D

Виробник: Texas Instruments

Дані взято з даташиту: Texas Instruments SLRS008D, ред. Rev. D, січень 2016 р.

Texas Instruments L293D — чотириканальний сильнострумовий напівміст H у корпусі PDIP-16; постійний вихідний струм 600 mA на канал, живлення двигунів від 4.5 V до 36 V та інтегровані захисні діоди.

КорпусиPDIP-16

Напруга живлення4.5 – 36 V

Діапазон температур0 – 70 °C

Офіційний даташит (PDF)

Технічний огляд

L293D — це галузевий стандарт монолітного інтегрального чотириканального сильнострумового драйвера напівмоста H виробництва Texas Instruments (технічний опис SLRS008D, редакція від січня 2016 року). Спроєктований для двонапрямленого керування індуктивними навантаженнями, такими як реле, соленоїди, двигуни постійного струму та біполярні крокові двигуни, L293D забезпечує до 600 mA тривалого вихідного струму (1.2 A неповторюваного пікового струму для tp <= 100 µs) на канал у діапазоні напруги силового живлення від 4.5 V до 36 V (VCC2). Виготовлена у 16-вивідному пластиковому корпусі DIP (позначення NE / PDIP-16), мікросхема містить чотири незалежні двотактні каскади (totem-pole), згруповані у дві пари. Перша пара (канали 1 та 2) керується спільним виводом дозволу 1,2EN (вивід 1), а друга пара (канали 3 та 4) — спільним виводом 3,4EN (вивід 9). Усі логічні входи (A та EN) є високоімпедансними TTL-сумісними каскадами з допустимою напругою до 7 V, високим порогом VIH 2.3 V і низьким порогом VIL 1.5 V, які живляться від окремої шини логіки VCC1 (від 4.5 V до 7 V, номінально 5 V). На відміну від базової L293, у версії L293D інтегровано внутрішні швидкодіючі фіксувальні діоди від кожного вихідного виводу до VCC2 та GND для гасіння сплесків ЕРС самоіндукції без зовнішніх діодних збірок. Вихідні каскади побудовані на транзисторах Дарлінгтона (нижній ключ NPN) та псевдо-Дарлінгтона (верхній ключ NPN), маючи типове залишкове падіння напруги насичення 1.4 V (верхнє плече) та 1.2 V (нижнє плече) при номінальному навантаженні. Центральні виводи 4, 5, 12 та 13 внутрішньо з'єднані з мідною тепловідвідною рамкою кристала, виконуючи функцію як електричної землі, так і основного теплового інтерфейсу з полігонами друкованої плати.

Розпіновка та альтернативні функції

Інтерактивна розпіновка та призначення виводів корпусу PDIP-16.

Ілюстрація корпусу, а не механічне креслення з розмірами.

16 / 16 виводів

Назва піна	Тип	Толерантність до 5V	Альтернативні функції / деталі
1,2EN	input only	Так	Дозвіл каналів 1 і 2 (активний високий рівень логічного входу, TTL-сумісний до 7 V)
1A	input only	Так	Неінвертувальний вхід каналу драйвера 1 (TTL-сумісний до 7 V)
1Y	power out	—	Вихід каналу драйвера 1 (двотактний каскад із ключем Дарлінгтона; внутрішні захисні діоди до VCC2 і GND)
GND	ground	—	Спільний вивід землі та тепловідведення (внутрішньо з'єднаний із мідною рамкою; підключається до полігону GND термоперехідними отворами)
GND	ground	—	Спільний вивід землі та тепловідведення (внутрішньо з'єднаний із мідною рамкою; підключається до полігону GND термоперехідними отворами)
2Y	power out	—	Вихід каналу драйвера 2 (двотактний каскад із ключем Дарлінгтона; внутрішні захисні діоди до VCC2 і GND)
2A	input only	Так	Неінвертувальний вхід каналу драйвера 2 (TTL-сумісний до 7 V)
VCC2	power in	—	Напруга силового живлення вихідних каскадів драйвера (4.5 V до 36 V; потребує шунтування низькоімпедансними конденсаторами)
3,4EN	input only	Так	Дозвіл каналів 3 і 4 (активний високий рівень логічного входу, TTL-сумісний до 7 V)
3A	input only	Так	Неінвертувальний вхід каналу драйвера 3 (TTL-сумісний до 7 V)
3Y	power out	—	Вихід каналу драйвера 3 (двотактний каскад із ключем Дарлінгтона; внутрішні захисні діоди до VCC2 і GND)
GND	ground	—	Спільний вивід землі та тепловідведення (внутрішньо з'єднаний із мідною рамкою; підключається до полігону GND термоперехідними отворами)
GND	ground	—	Спільний вивід землі та тепловідведення (внутрішньо з'єднаний із мідною рамкою; підключається до полігону GND термоперехідними отворами)
4Y	power out	—	Вихід каналу драйвера 4 (двотактний каскад із ключем Дарлінгтона; внутрішні захисні діоди до VCC2 і GND)
4A	input only	Так	Неінвертувальний вхід каналу драйвера 4 (TTL-сумісний до 7 V)
VCC1	power in	—	Напруга логічного живлення внутрішньої схеми керування (4.5 V до 7 V, номінально 5 V; блокувальний керамічний конденсатор 0.1 µF на GND)

Основні характеристики

Параметричні характеристики

Параметр	Мін.	Типове	Макс.	Одиниця	Умови вимірювання
Вихідна напруга високого рівня(VOH)	VCC2 - 1.8	VCC2 - 1.4	—	V	IOH = -0.6 A, TA = 25°C
Вихідна напруга низького рівня(VOL)	—	1.2	1.8	V	IOL = 0.6 A, TA = 25°C
Пряма напруга верхнього вбудованого діода(VOKH)	—	VCC2 + 1.3	—	V	IOK = -0.6 A, TA = 25°C
Пряма напруга нижнього вбудованого діода(VOKL)	—	1.3	—	V	IOK = 0.6 A, TA = 25°C
Вхідна напруга високого рівня(VIH)	2.3	—	7	V	VCC1 <= 7 V
Вхідна напруга низького рівня(VIL)	-0.3	—	1.5	V	VCC1 <= 7 V
Вхідний струм високого рівня (входи A)(IIH_A)	—	0.2	100	µA	VI = 7 V, TA = 25°C
Вхідний струм високого рівня (входи EN)(IIH_EN)	—	0.2	10	µA	VI = 7 V, TA = 25°C
Вхідний струм низького рівня (входи A)(IIL_A)	—	-3	-10	µA	VI = 0 V, TA = 25°C
Вхідний струм низького рівня (входи EN)(IIL_EN)	—	-2	-100	µA	VI = 0 V, TA = 25°C
Постійний вихідний струм на канал(IO_cont)	—	600	600	mA	Кожен канал, TA = 25°C
Піковий вихідний струм на канал(IO_peak)	—	1.2	1.2	A	tp <= 100 µs, неповторюваний
Струм споживання логіки (виходи низького рівня)(ICC1)	—	35	60	mA	IO = 0, усі виходи в нулі, TA = 25°C
Струм споживання драйвера (виходи високого рівня)(ICC2)	—	14	24	mA	IO = 0, усі виходи в одиниці, TA = 25°C
Час затримки поширення з низького на високий рівень(tPLH)	—	800	—	ns	VCC1 = 5 V, VCC2 = 24 V, CL = 30 pF, TA = 25°C
Час затримки поширення з високого на низький рівень(tPHL)	—	400	—	ns	VCC1 = 5 V, VCC2 = 24 V, CL = 30 pF, TA = 25°C

Гранично допустимі параметри

Макс. напруга живлення (VDD/VCC)	36 V
Макс. вхідна напруга	7 V
Макс. вихідний струм / струм піна	1200 mA
Температура кристала	0 – 70 °C
Температура зберігання	-65 – 150 °C
Стійкість до ESD (HBM)	2000 V
Тепловий опір θJA (PDIP-16)	36.4 °C/W
Тепловий опір θJC (PDIP-16)	22.5 °C/W

Інженерні нюанси та підводні камені

Реальні апаратні застереження, обмеження розводки плати та помилки кристала, які варто знати до виготовлення.

Критично

Значне падіння напруги насичення Дарлінгтона (2.6V до 3.6V на міст) і тепловиділення

Кожен вихідний напівміст використовує верхнє плече на псевдо-Дарлінгтоні NPN та нижній ключ Дарлінгтона NPN. Оскільки складені біполярні транзистори не можуть насичуватися нижче суми двох падінь база-емітер, вихідний каскад втрачає близько 1.4V–1.8V на верхньому ключі (VOH = VCC2 - 1.4V тип.) та 1.2V–1.8V на нижньому (VOL = 1.2V тип.). При керуванні двигуном постійного струму за повномостовою схемою сумарне падіння напруги на обох транзисторах сягає від 2.6V до 3.6V. За струму навантаження 600mA ця напруга розсіює від 1.6W до 2.2W тепла безпосередньо в кристалі мікросхеми, спричиняючи швидкий перегрів і суттєве зниження напруги на клемах двигуна.

Як уникнути

Враховуйте втрати насичення 2.6V–3.6V під час вибору напруги силової шини VCC2 (наприклад, подавайте 9V, щоб отримати номінальні 6V на двигуні). Для високоефективних або батарейних пристроїв застосовуйте сучасні польові мостові драйвери на DMOS/CMOS (наприклад, DRV8833 чи TB6612FNG) із низьким опором відкритого каналу RDS(on).

Увага

Обмеження вихідного струму (600 mA постійно проти 1.0 A у базовій L293)

L293D містить вбудовані захисні діоди для придушення індуктивних викидів, однак її постійний вихідний струм суворо обмежений значенням 600 mA на канал (1.2 A піково для tp <= 100 µs), тоді як бездіодна версія L293 розрахована на 1.0 A постійно (2.0 A піково). Спроба живити індуктивні двигуни зі струмом блокування ротора понад 600 mA призведе до спрацьовування внутрішнього теплового захисту, просідання напруги або перегорання вивідних провідників кристала.

Як уникнути

Переконайтеся, що робочий струм двигуна під навантаженням не перевищує 500 mA, а струм пуску/гальмування не перевищує 1.2 A. За потреби більшого струму обирайте L293 із зовнішніми діодами Шотткі (наприклад, 1N5819), з'єднуйте сусідні напівмости паралельно (входи 1A+2A разом, виходи 1Y+2Y разом) або переходьте на потужніші інтегральні драйвери.

Увага

Розділення шини живлення логіки (VCC1) та силової шини двигунів (VCC2)

Вивід VCC1 живить внутрішні низьковольтні логічні каскади узгодження TTL (від 4.5V до 7V, номінально 5V), тоді як VCC2 живить сильнострумові індуктивні навантаження (від 4.5V до 36V). Пряме підключення VCC1 до нестабілізованого живлення двигунів або відсутність блокувальних конденсаторів призводить до того, що комутаційні викиди й шум щіткового вузла двигуна потрапляють у цифрову схему, спричиняючи скидання мікроконтролерів або тиристорне замикання (latch-up) драйвера.

Як уникнути

Живіть VCC1 від стабілізованої лінії 5V із встановленням керамічного блокувального конденсатора 100 nF безпосередньо біля виводу 16. Силову лінію VCC2 живіть від окремого джерела з керамічним конденсатором 100 nF і електролітичним конденсатором низького ESR ємністю від 47 µF до 100 µF поруч із виводом 8. Забезпечте спільну топологію зіркоподібного заземлення на виводах 4, 5, 12 та 13.

Увага

Тепловідведення через центральні виводи землі 4, 5, 12 та 13 на друкованій платі

Центральні виводи 4, 5, 12 і 13 мають прямий внутрішній контакт із мідною основою кристала корпусу PDIP-16 і слугують основним шляхом відведення тепла. У вільному повітрі без мідного полігону тепловий опір перехід-середовище RthetaJA є високим, обмежуючи тривалу розсіювану потужність до 1.5W до досягнення граничної температури кристала 150°C. Залишення цих виводів непідключеними або підключення тонкими доріжками блокує тепловідведення.

Як уникнути

Припаюйте всі чотири виводи землі (4, 5, 12 і 13) безпосередньо до суцільного мідного полігону GND товщиною не менше 35 µm із групою суцільних термоперехідних отворів. З'єднання з полігоном площею 30 мм x 30 мм зменшує RthetaJA до приблизно 36.4°C/W, дозволяючи розсіювати до 3W за температури 25°C.

Аналоги та взаємозамінність

Номер деталі (MPN)	Виробник	Сумісність	Електричні відмінності / нотатки для BOM
L293DNE	Texas Instruments	pin to pin drop in	Точний код замовлення виробника для L293D у корпусі PDIP-16 із покриттям виводів NiPdAu.
SN754410NE	Texas Instruments	differing electrical limits	Вищий тривалий вихідний струм (1.0 A на канал проти 600 mA); сумісний корпус PDIP-16; перевіряйте наявність вбудованих діодів у ревізії.
L293B	STMicroelectronics	functional requires bom change	Вищий тривалий вихідний струм (1.0 A на канал); ідентична розпіновка PDIP-16; потребує зовнішніх захисних діодів.

Типові схеми ввімкнення

Двомостовий драйвер двигунів постійного струму на L293D

Топологія: Чотириканальний біполярний напівміст, увімкнений за схемою двох повних мостів H з інтегрованими діодами захисту для реверсивного та ШІМ-керування двигунами DC.

Переглянути схему Відкрити у Web CAD редакторі

Офіційна документація та першоджерела

Офіційні даташити виробників напівпровідників, описи ревізій та технічні керівництва.

DATASHEETTexas Instruments

L293, L293D Quadruple High-Current Half-H Drivers

Допоможіть тримати сторінку точною

Знайшли пін, корпус або параметр, що не збігається з даташитом? Повідомте про це.

Повідомити про проблему

Відкриває публічну форму на GitHub, де цю сторінку вже вказано; потрібен безкоштовний акаунт GitHub. Як працюють звіти й підтвердження

Технічний огляд

Розпіновка та альтернативні функції

Основні характеристики

Параметричні характеристики

Гранично допустимі параметри

Інженерні нюанси та підводні камені

Аналоги та взаємозамінність

Типові схеми ввімкнення

Двомостовий драйвер двигунів постійного струму на L293D

Офіційна документація та першоджерела

L293, L293D Quadruple High-Current Half-H Drivers

Допоможіть тримати сторінку точною

Схожі компоненти

NE555P

ULN2003A

SN74AUC1G14DBVR

LM2596