AEK-MOT-4DCMH94

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Configurable quad half-bridge or dual H-bridge DC motor driver board based on L99MH94

描述

AEK-MOT-4DCMH94评估板旨在驱动有刷直流电机，广泛应用于各类车身控制和便利功能场景，例如座椅控制、转向柱调节、油门踏板调节、天窗、滑动门、车窗升降和清洗泵。

该评估板还支持安全应用（如安全带预紧器和中央门锁碰撞解锁）以及底盘和动力总成应用（如发动机振动补偿系统）。

AEK-MOT-4DCMH94基于L99MH94四半桥预驱动器构建，专为有刷直流电机控制应用而设计。该评估板可驱动四个可配置通道（半桥模式）或两个通道（全桥模式）。在H桥配置下，每通道最高30 A；在半桥配置下，每通道最高15 A。

在此应用中，AEK-MOT-4DCMH94可同时驱动两个电机。由于L99MH94以独立且可配置的方式集成对四个外部半桥的控制，该评估板还可用于多种其他应用场景。

该评估板可以驱动阻性负载，包括加热器或风扇等设备，也可通过H桥控制电机。

AEK-MOT-4DCMH94支持两类电流测量方案：一是经典方案，即通过串联于电源与负载之间的采样电阻实现电流检测；二是创新方案，基于L99MH94外部MOSFET的RDS(ON) 进行间接电流检测。

控制板通过24位串行外设接口 (SPI) 管理L99MH94。

SPI状态寄存器提供重要的诊断信息，包括电源电压监测、电荷泵电压监测、温度警告以及过热关断状态。

每个栅极驱动器均可监控其外部MOSFET的漏源电压，以检测故障情况。

采用创新高效的三级栅极电流驱动外部MOSFET，优化电磁干扰 (EMI) 性能。

L99MH94具备多项保护功能，包括用于短路检测的漏源监控、过热警告与关断功能。超时看门狗用于监控微控制器。此外，还通过SPI提供详细的关断状态诊断。这些功能确保器件符合ISO 26262标准的ASIL-B功能安全等级要求。

AEK-MOT-4DCMH94借助L99MH94的关断状态诊断功能，为负载输出提供三项诊断，用于检测L99MH94关断状态下可能出现的对地短路、对电池短路及负载开路状况。

关断状态诊断适用于触发频率较低的负载，可在检测MOSFET短路工况时，避免导通态诊断模式固有的应力影响。例如，微控制器可在发起负载激活请求前即刻执行关态诊断。一旦检测到故障，应用软件即可上报故障并禁止负载激活，从而避免MOSFET承受应力。

发生故障时，L99MH94将关断栅极驱动器，以保护器件及应用。DIAG引脚随即立即翻转逻辑电平，向外部微控制器 (MCU) 发出告警。MCU随即读取相应寄存器，确保在各类异常工况下均能及时介入。适用工况包括：负载开路、对地短路、对电源短路、热预警、过热关断、欠压及过电流保护。

为提供稳健防护、避免因电源极性反接导致损坏，器件集成了反向极性保护功能。针对安全等级要求更高的系统，可启用带可配置时间窗口的看门狗功能。

AEK-MOT-4DCMH94可通过其96引脚汽车统一连接器连接至微控制器板（如AEK-MCU-C4MLIT3评估套件随附的AEK-MCU-C4M3），用于实现SPI通信与电流检测。

此外，该评估板是AutoDevKit生态系统的功能组件之一。2.9版本（随STSW-AUTODEVKIT提供）包含专用演示程序，可简化开发板配置与使用流程。

该演示程序展示了如何使用L99MH94预驱动器控制两个电机：通道1和通道2采用全桥配置实现双向电机控制，通道3采用半桥配置实现单向电机控制。

该演示程序每1.5秒通过调整PWM占空比来改变电机转速。

每9秒，通道1和通道2上的全桥电机将切换旋转方向。

同时，该演示程序会对所有活动通道的电流与电压进行测量。所有测量数据均可通过串行终端（如PuTTY、termite等）进行可视化查看。