A3955SB和A3955SLB设计用于在微步进模式下驱动双极步进电机的一个绕组。输出额定连续输出电流为±1.5 A，工作电压为50 V。内部脉冲宽度调制（PWM）电流控制与内部三位非线性数模转换器相结合，可将电机电流控制在全阶、半阶、四阶或八阶（微步）模式。非线性增量使微步进所需的控制线数量最小化。微步进提供了更高的步进分辨率，并减少了扭矩变化和低速共振问题。
内部电路确定pwm电流控制电路是在慢（再循环）电流衰减模式、快（再生）电流衰减模式下工作，还是在混合电流衰减模式下工作，在混合电流衰减模式下，关断时间被划分为快电流衰减周期，剩余的固定关断时间用于慢电流衰减。用户可选择的电流传感电阻和参考电压、数字选择的输出电流比以及慢、快或混合电流衰减模式的组合为用户提供了广泛、可变的电机控制范围。内部电路保护包括滞后热关机、瞬态抑制二极管和交叉电流保护。不需要特殊的通电顺序。
A3955S-有两种电源包可供选择；A。带铜散热片（后缀“b”）的16针双列直插式塑料封装和带铜散热片（后缀“lb”）的16针塑料SOIC。对于这两种封装类型，电源标签处于地电位，不需要电隔离。
特征
±1.5 A连续输出电流；50 V输出电压额定值；内部脉宽调制电流控制；3位非线性DAC；快速、混合快速/慢速和慢速电流衰减模式；内部瞬态抑制二极管；内部热关机电路；交叉电流和UVLO保护。
功能描述
双极步进电机的绕组需要两个A3955S全桥脉宽调制微步进电机驱动器。内部脉冲宽度调制（pwm）控制电路调节每个电机绕组的电流。峰值电机电流由外部电流检测电阻器（RS）、参考电压（VREF）和数模转换器（DAC）数据输入（d0、d1和d2）的值设置。
为了提高电机性能，特别是在使用微步进所需的正弦电流分布时，A3955S有三种不同的电流衰减模式：慢衰减、快衰减和混合衰减。
相位输入。相位输入控制负载中电流的方向（表1）。内部产生的大约1微秒的死区时间防止了在切换相位输入时可能出现的交叉电流。
DAC数据输入（d0、d1、d2）。采用非线性dac对输出电流进行数字控制。DAC的输出用于设置电流感应比较器的触发点。表3显示了每个输入条件下的DAC输出电压。当d0、d1和d2都逻辑低时，所有功率输出晶体管都关闭。
内部脉宽调制电流控制。每个电机驱动器包含一个内部固定关闭时间的pwm电流控制电路，该电路将负载电流限制为所需值（itrip）。最初，一对对角的源和汇晶体管被启用，电流流过电机绕组和RS（图1）。当感测电阻器上的电压等于DAC输出电压时，电流感测比较器重置PWM锁存器，从而关闭源驱动器（慢衰减模式）或接收器和源驱动器（快衰减模式或混合衰减模式）。
当数据输入线与VCC相连时，通过选择RS和跨导函数近似为：itrip≈vref/3rs的vref。
由于内部逻辑和开关延迟，实际峰值负载电流（IPEAK）将略高于ITRIP。驱动器在由用户选择的外部电阻电容器组合（rtct）确定的时间段内保持关闭。在固定关闭时间结束时，驱动程序重新启用，允许负载电流再次增加到itrip，保持平均负载电流。
DAC数据输入线用于提供高达8级的输出电流。内部3位数字Toanalog转换器以精确的步进（步进参考电流比或SRCR）减少电流感应比较器的参考输入，以提供半步、四分之一步或“微步”负载电流水平。
慢电流衰减模式。当vpfd≥3.5v时，设备处于慢电流衰减模式（当负载电流达到itrip时，源驱动程序被禁用）。在固定断开时间内，负载电感使电流通过电机绕组、接收器驱动器、接地钳位二极管和感应电阻器循环（见图1）。慢衰减模式在给定条件下产生低纹波电流图1-负载电流路径固定关闭时间（见图2）。低纹波电流是可取的，因为电机绕组中的平均电流更接近于所需的参考值，从而提高了电机在微步应用中的性能。
对于给定的纹波电流水平，慢衰减提供了最低的pwm频率，这降低了电机和驱动ic中的加热，这是由于迟滞磁芯损耗和开关损耗分别相应减少。慢衰减还有一个优点，那就是在pwm频率下降到可听见的范围之前，pwm负载电流调节可以跟随一个更快速增加的基准。由于这些原因，只要能保持良好的电流调节，通常采用慢衰减模式。
在某些情况下，慢衰减模式的脉宽调制可能无法保持良好的电流调节：
1）、由于足够负的反电动势电压以及在缓慢衰减再循环期间通过负载的低电压降，负载电流将无法在缓慢衰减模式下调节。负反电动势电压可导致负载电流在缓慢衰减时间内实际增加。驱动步进电机时，通常会出现负反电动势电压情况，因为转子的相位引线通常会导致反电动势电压在每一步结束时为负（见图3A）。
2）、当所需负载电流迅速下降时，负载电流衰减的缓慢速率可防止电流跟随所需参考值。
3）、当所需的负载电流被设置为非常低的值时，电流控制回路可能由于其最小占空比而无法调节，该占空比是用户选择的TOFF值和每次复位PWM锁存器时出现的最小开启时间脉冲宽度ton（min）的函数。
快速电流衰减模式。当vpfd≤0.8v时，设备处于快速电流衰减模式（当负载电流达到itrip时，接收器和源驱动器都被禁用）。在固定断开时间内，负载电感使电流通过电机绕组、接地夹和反激二极管从地面流向负载电源（见图1）。由于在快速衰减再循环期间，整个电机电源电压穿过负载，因此负载电流衰减速度很快，在给定的固定关闭时间内产生高纹波电流（见图2）。这种快速的衰减率使良好的电流调节保持在降低平均电流精度或增加驱动器和电机损耗的成本。
混合电流衰减模式。如果vpfd在1.1v和3.1v之间，设备将处于混合电流衰减模式。混合衰减模式允许用户通过选择其应用所需的最小快速衰减百分比（另请参见步进电机应用），以最小的纹波电流和电机/驱动器损耗实现良好的电流调节。
与快速电流衰减模式一样，混合衰减从负载电流达到itrip后禁用接收器和源驱动程序开始。当RC端子上的电压衰减到低于VPFD的值时，接收器驱动器重新启用，使设备在固定关闭时间的剩余时间内处于慢电流衰减模式（图2）。快速衰减百分比（pfd）由用户通过vpfd或两个外部电阻确定。
随着toff值的增大，开关损耗减小，低电平负载电流调节改善，emi降低，pwm频率降低，纹波电流增大。可以选择toff值来优化这些参数。对于涉及可听噪声的应用，toff的典型值选择在15μs到35μs的范围内。
钢筋混凝土冲裁除了确定pwm控制电路的固定关闭时间外，ct组件还设置比较器消隐时间。当内部电流控制电路（或相位输入，或当设备通过DAC数据输入启用时）切换输出时，此功能将使电流感应比较器的输出空白。比较器输出被屏蔽，以防止由于钳位二极管的反向恢复电流和/或与负载中的分布电容有关的开关瞬态而引起的假过电流检测。
在内部pwm操作期间，在toff时间结束时，比较器的输出被屏蔽，ct开始由内部从大约0.22vcc充电。
固定的休息时间。内部的脉宽调制电流控制电路使用一次触发来控制驱动器保持关闭的时间。一次关断时间toff取决于从rc定时端子到接地连接的外部电阻（rt）和电容（ct）的选择。在CT=470 pF至1500 pF和RT=12 kΩ至100 kΩ的范围内，关闭时间的近似值为：
当负载电流增大，但尚未达到感测电流比较器阈值（itrip）时，rc端子上的电压约为0.6vcc。当达到ITRIP时，由电流感应比较器重置脉冲宽度调制锁存器，RC端子上的电压将衰减，直到达到大约0.22VCC。然后设置pwm锁存器，从而重新启用驱动器并允许负载电流再次增加。脉冲宽度调制周期重复，将峰值负载电流保持在所需值。
电流源约为1毫安。比较器输出保持空白，直到CT上的电压达到大约0.6VCC。下料时间tblank可以计算为：
当相位输入发生转换时，CT在交叉延迟时间（交叉延迟时间存在以防止源和汇驱动器同时导通）期间被放电到近地。在交叉延迟之后，CT由大约1毫安的内部电流源充电。比较器输出保持空白，直到CT上的电压达到大约0.6VCC。
类似地，当设备被禁用时，通过dac数据输入，ct被放电到近地。当设备重新启用时，CT由大约1毫安的内部电流源充电。比较器输出保持空白，直到CT上的电压达到大约0.6VCC。下料时间tblank可以计算为：
CT的最小推荐值为470 pF±5%。该值确保消隐时间足以避免比较器在正常工作条件下误跳闸。为了优化负载电流的调节，建议使用该CT值，并且可以调整RT值以确定TOFF。
热因素。当结温达到约+165°C时，热保护电路关闭所有输出晶体管。这仅用于保护设备免受结温过高引起的故障，不应意味着允许输出短路。当结温降至大约+150°C时，输出晶体管重新启用。
步进电机应用。A3955SB或A3955SLB用于优化微步进/正弦步进电机驱动应用的性能（见图4和5）。当负载电流增大时，采用慢电流衰减方式来限制驱动器的开关损耗和电机的铁损。这也提高了由于toff期间衰减速度慢而导致负载电流增加的最大速率（与快速衰减相比）。当负载电流减小时，使用混合电流衰减模式将负载电流调节到所需水平。这可以防止反电动势引起的电流波形的拖尾步进电机的电压（见图3A）。
