ZHCT483 February 2024 DRV8212P , DRV8410 , DRV8411 , DRV8411A , DRV8845 , DRV8849
隨著新技術的不斷涌現，視頻監控攝像頭變得越來越易于使用，同時也更具有成本效益，因此它們在今天變得越來越普及。它們廣泛用于各種應用，例如 IP 網絡攝像頭、模擬安防攝像頭、熱成像、可視門鈴和嬰兒或寵物監視器。在這些不同的設備中，有三個主要的電機應用：紅外 (IR) 濾光片、鏡頭電機（變焦和對焦）和攝像頭電機（平移和傾斜）。圖 1 概述了這些不同的功能，而表 1 列出了相關器件及其系統優勢。
圖 1 視頻監控電機驅動應用紅外濾光片
紅外截止濾光片是攝像頭中的一個常見應用，有助于實現晝視和夜視。大多數攝像頭傳感器可以捕捉整個可見光和紅外光譜，這在黑暗環境中是有利的，但在白天需要阻擋紅外波。低壓有刷直流電機可用于移入和移開該濾光片。與圖 2 中所示的分立式設計相比，DRV8210P 等器件為空間受限的電路板提供了較小的占用空間，可將布局尺寸減小多達 93%。
圖 2 分立式設計與 DRV8210 和 DRV8220 布局尺寸比較
集成式設計的另一項優勢是電機在不運行時會進入低功耗睡眠模式，這有助于節省電力和電池電量。紅外濾光片一天只需移動幾次，這樣可確保電機驅動器在空閑時不會消耗過多電量，這一點很重要。最后，DRV8210P 還集成了熱關斷、欠壓鎖定和過流保護等保護功能，以提高系統可靠性。
鏡頭電機（變焦和對焦）
隨著采用鏡頭電機來實現圖像的變焦和對焦，視頻監控變得越來越先進。舊款攝像機可以手動更改變焦，但現在可以通過低扭矩步進電機實現相同的功能。為了驅動這些電機，TI 提供了多種優勢，適用于 DRV8410、DRV8411 或 DRV8411A 等多種不同的設計。DRV841x 系列提供了高級檢測和控制、業界通用尺寸和低功耗睡眠模式，并且具有成本優勢。DRV8410 和 DRV8411 采用業界通用的 5.00mm × 6.2mm 16 引腳 HTSSOP 封裝，可提供設計靈活性，而 DRV8411A 通過內置的集成電流檢測功能實現了集成度的進一步提升。圖 3 顯示了通過添加該特性，不再需要外部檢測電阻。
圖 3 DRV8411A 上的集成電流檢測尺寸比較
DRV8411A 不需要這些外部檢測電阻來檢測電流，因為該器件在內部執行此功能。有關更多信息，請查看“集成電流檢測的優勢”應用手冊。該器件還通過“IPROPI”引腳（IPROPI = 電流比例電流）生成一個經過比例縮小的電流，可用于實現進一步的診斷能力。
DRV8410、DRV8411 和 DRV8411A 還提供 3mm× 3mm QFN 封裝，該封裝在嘗試縮小尺寸時非常有優勢。
攝像頭電機（平移和傾斜）
最后要討論的方面是平移和傾斜功能，該功能允許左右和上下改變攝像頭視野。此功能需要比鏡頭變焦功能更大的扭矩，因為現在整個攝像頭都在移動，而不僅僅是鏡頭。對于該應用，有幾種不同的選擇，首先是 DRV8845。該器件能夠支持更高的扭矩負載，但功能最少，以提供集成驅動器的優勢，而且采用行業通用的 36 引腳 QFN 封裝并具有成本優勢。
相較而言，DRV8434A 多了幾項功能，尤其是該器件具有無傳感器失速檢測功能。DRV8434A 能夠檢測電機繞組和反電動勢之間的相位變化。通過檢測電機電流的上升和下降電流象限之間的反電動勢相移，DRV8434A 可檢測到電機過載失速情況或線路末端運動。如果沒有失速檢測，驅動器將繼續驅動穿越障礙物，從而導致發熱、可聞噪音并損壞系統。圖 4 展示了這種變化。
圖 4 通過監控電機反電動勢進行失速檢測
本文詳細介紹了為紅外截止濾光片、變焦和對焦以及平移和傾斜選擇電機驅動器時的一些關鍵注意事項，但仍有許多方法可以實現這些功能。TI 電機驅動器提供了廣泛的電壓、電流和功能范圍，以幫助滿足 IP 網絡攝像機、模擬安防攝像頭、熱成像、可視門鈴和嬰兒或寵物監視器的設計需求。
| 功能 | 應用 | TI 器件 | 優勢 |
|---|---|---|---|
| 紅外截止濾光片 | 控制傳遞到攝像頭傳感器的紅外光量，從而實現夜視低壓有刷直流電機 | DRV8210P |單 H 橋 1.65V 至 11V、1.76A |
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| 鏡頭電機變焦和對焦 | 開環系統，無需使用傳感器即可改變視場低扭矩步進電機 | DRV8410、DRV8411 | 具有電流調節功能的 1.65V 至 11V、2.5A 和 4A 雙 H 橋電機驅動器 |
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| DRV8411A | 具有電流調節功能和 IPROPI 的 1.65V 至 11V、4A 雙路 H 橋電機驅動器 | |||
| DRV8847 | 具有電流調節和獨立半橋控制的 18V、2A 雙路 H 橋電機驅動器 | |||
| 攝像頭電機平移和傾斜 | 具有位置反饋的開環系統，可使攝像機向上、向下、向左和向右移動具有更高扭矩的步進電機 | DRV8845 | 采用智能調優技術的 35V、1.5A 四路 H 橋電機驅動器 |
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| DRV8849 | 具有智能調優技術并集成電流檢測功能的 35V、1.5A 四路 H 橋電機驅動器 | |||
| DRV8434A、DRV8434S | 具有集成電流檢測和失速檢測功能的 48V、2.5A 雙 H 橋電機驅動器（S 版本具有 SPI） | |||
| DRV8428 | 具有集成電流檢測和 1/256 微步進功能的 35V、1A 雙路 H 橋電機驅動器 |
如需更多信息，請參閱 https://www.ti.com/motor-drivers/。
其他資源
- 德州儀器 (TI)，集成電流檢測的優勢 應用簡報
- 德州儀器 (TI)，智能調優，實現步進電機的安靜和高效運行 應用簡報
- 德州儀器 (TI)，[常見問題解答] 如何配置 IPROPI 和電流檢測 E2E? 論壇
- 德州儀器 (TI)，適用于 IP 網絡攝像頭且基于 MSP430FR2155 的電機模塊設計 應用手冊