VNH2SP30 Motor Driver Carrier MD01B

(VNH2SP30 모터 드라이버 MD01B)

본 제품은 브러쉬 DC모터의 양방향 속도 제어가 가능한 VNH2SP30 모터 드라이버 IC를 탑재한 보드로 5.5v ~ 16V에서 동작하며,
연속으로 14A 전류를 공급이 가능합니다. (피크시 30A)
5V 로직레벨에서 동작이 가능하며, ultrasonic PWM(20Khz까지)과 전류 감지 피드백(모터 전류에 따른 아날로그 전압 출력)을 지원합니다.
역전압, 저전압, 과전압, 과전류에 대한 빌트인 보호기능을 가지고 있어, 본 제품은 훌륭한 범용 모터 드라이버로 사용될 수 있습니다.
본 보드는 풀업저항, 전류제한 저항, reverse battery 보호를 위한 FET를 장착하고 있습니다.
제품에는 사용에 필요한 터미널블럭, 헤더가 포함되어 있습니다

일반적인 어플리케이션에서 전원 연결은 보드의 한쪽 면에 제어연결은 다른 쪽 면에 연결합니다.
diagnostic핀은 high상태로 만듭니다. 단 모터드라이버의 에러 조건을 감시할 생각이 아니라면 diagnostic 핀은 연결되지 않은 상태로 나누어도 됩니다
INA와 INB는 각각의 모터의 방향을 제어합니다.
PWM핀은 모터를 on/off 시킵니다. PWM핀은 LOW로 만들어져 있어, 모터 드라이버 출력은 기본으로 off됩니다.
INA와 INB는 플로팅상태입니다. INA, INB, PWM핀이 드라이버 출력, OUTA, OUTB에 어떻게 영향을 미치는지는 칩의 데이터쉬트를 참고하십시오.
CS(Current Sense)핀은 약 출력 전류의 암페어당 0.13V를 출력합니다.

보드 위의 두개의 마운팅 홀은 열을 발산시키기 위해 전기적으로 OUTA노드에 연결되어 있습니다. 만약 본 제품 여러개를 금속성 재질에 마운팅 시킨다면 전원이 쇼트 될수 있으니 마운팅 재질은 반드시 비전도성 물체가 되어야 합니다. 나사 또한 플라스틱 나사를 강력히 추천합니다.

	VNH3SP30	VNH2SP30	VNH5019
Operating voltage:	5.5 – 16 V (2)	5.5 – 16 V	5.5 – 24 V
MOSFET on-resistance (per leg):	34 mΩ typ.	19 mΩ max.	18 mΩ typ.
Max PWM frequency	10 kHz	20 kHz	20 kHz
Current sense	n/a	0.13 V/A	0.21 V/A
Over-voltage shutoff	36 V min. (2) / 43 V typ.	16 V min. / 19 V typ.	24 V min. / 27 V typ.
Logic input high threshold	3.25 V min.	3.25 V min.	2.1 V min.
Time to overheat at 20 A	8 s	35 s	20 s
Time to overheat at 15 A	30 s	150 s	90 s
Current for infinite run time	9 A	14 A	12 A

모터 드라이버는 최대 30A의 전류를 내보낼 수 있다고 명시되어 있습니다만, 위의 표를 보면 칩이 보다 낮은 전류상(20A 혹은 15A)에서도 overheat 되는 것을 알 수 있습니다. 따라서 실제로 보낼 수 있는 전류는 모터 드라이버를 어떻게 잘 식혀주느냐에 달려 있습니다.
본 제품은 칩의 열을 발산하도록 디자인 되어 있습니다만 heat sink를 추가하여 열을 식혀 준다면 성능이 좀 더 개선 될 수 있습니다. 테스트 결과에 의하면 30A의 전류를 공급시에 overheat가 없는 시간은 아주 짧은 시간(1초이내)이며, 20A를 공급시에는 수초간 overheat없는 상태를 유지할 수 있습니다. 6A의 경우 칩을 만졌을때 간신히 열이 느껴지는 정도 수준입니다.
그리고 높은 전류를 사용하는 경우에는 터미널 블럭을 사용하지 말고 모터와 전원 와이어를 본 제품에 납땜하여 사용하십시오. 터미널 블럭은 15A 등급입니다.
본 제품은 over current protection이 30A에서 시작되기 때문에 사용하는 모터의 stall current 는 30A가 넘어가서는 안됩니다.

모터 드라이버 보드는 reverse battery protection을 위해 N-channel MOSFET을 장착하고 있습니다.
이 부품은 전원이 꺼꾸로 연결되었을 경우 모터 드라이버가 파손되는 것을 막아 줍니다.
하지만 배터리와 모터사이에 전체 저항을 살짝 올리기 때문에 성능이 조금 저하 될수 있는데, 이것이 싫으시다면 음극 배터리 터미널을 bypass핀에 연결하여 MOSFET을 bypass시키는 것이 가능합니다. (이 터미널은 또한 logic supply ground에 연결되어야 합니다.)