Freescale MCZ33285

Отличный выбор! MCZ33285 — это классический и очень популярный полный мостовой драйвер двигателей постоянного тока (H-мост) от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он широко использовался в робототехнике, приводах, автомобильной электронике и других приложениях.

Вот подробное описание, характеристики и совместимые аналоги.

Краткое описание MCZ33285

MCZ33285 — это мощный интегральный драйвер, способный управлять одним щёточным DC-двигателем или другими индуктивными нагрузками (соленоиды, реле). Ключевая особенность — встроенные MOSFET-транзисторы нижнего и верхнего плеча, что значительно упрощает конструкцию и уменьшает площадь платы по сравнению с дискретными решениями.

Основные функции:

• Управление направлением вращения и скоростью (с помощью ШИМ) одного DC-двигателя.
• Режим торможения двигателем (short brake).
• Режим отключения (High-Z) для свободного вращения двигателя.
• Защита от перегрева (Thermal Shutdown).
• Защита от короткого замыкания на землю, питание и между выходами.
• Защита от пониженного напряжения питания (UVLO).
• Совместимость с 3.3В и 5В логическими уровнями на входах.

Типичные применения:

• Приводы колёс мобильных роботов.
• Управление заслонками, клапанами, стеклоподъёмниками.
• Позиционирующие системы.
• Промышленные приводы малой мощности.

Технические характеристики (основные)

• Тип: Полный мостовой драйвер (H-Bridge) с интегрированными силовыми MOSFET.
• Структура: 2 x P-Channel (верхние ключи) и 2 x N-Channel (нижние ключи) MOSFET.
• Рабочее напряжение двигателя (Vs): от 5.5 В до 18 В (максимальное абсолютное 20 В).
• Выходной ток (постоянный/пиковый):
  • Непрерывный: до 3.5 А (при условии адекватного теплоотвода).
  • Пиковый (PWM): до 5.0 А.
• Сопротивление каналов (Rds(on)):
  • Верхний ключ (P-Ch): ~250 мОм (тип., при Vs=13.5В).
  • Нижний ключ (N-Ch): ~170 мОм (тип., при Vs=13.5В).
• Логическое питание (Vdd): 5.0 В ±10% (отдельный вывод для совместимости с микроконтроллерами).
• Логические входы (IN1, IN2):
  • Совместимы с 3.3В и 5В КМОП/ТТЛ логикой.
  • Встроенные подтягивающие резисторы (~100 кОм) к Vdd.
• Частота ШИМ: Рекомендуется до 25 кГц (эффективно работает и на более высоких частотах, но с ростом потерь).
• Защита:
  • Тепловое отключение с гистерезисом.
  • Защита от короткого замыкания (с ограничением тока и задержкой отключения).
  • Защита от перенапряжения на выходах.
  • Защита от пониженного напряжения (UVLO) для Vdd и Vs.
• Корпус: SOIC-8 (широкий, с теплоотводящей контактной площадкой) — важный момент! Для работы на полном токе необходим внешний радиатор (медная полигональная площадка на плате).
• Температурный диапазон: От -40°C до +85°C (промышленный).

Таблица управления (Truth Table)

| Вход IN1 | Вход IN2 | Режим работы двигателя (OUT1, OUT2) | | :------: | :------: | :---------------------------------- | | L | L | Свободное вращение (High-Z) | | L | H | Назад (Reverse) | | H | L | Вперёд (Forward) | | H | H | Торможение (Short Brake) |

Примечание: ШИМ-сигнал можно подавать на один из входов для регулировки скорости, оставляя второй вход статичным (H или L).

Парт-номера и Совместимые модели

1. Прямые аналоги и парт-номера от NXP (Freescale):

• MCZ33285EF – Стандартная версия в корпусе SOIC-8.
• MCZ33285EFT1 – Версия в корпусе SOIC-8 на бобине для автоматического монтажа.
• MCZ33285EK – Устаревший корпус DIP-8 (скорее всего, снят с производства).

2. Прямые функциональные аналоги (Pin-to-Pin совместимые):

Эти микросхемы имеют идентичную распиновку и очень схожие характеристики, что позволяет использовать их как замену без изменения печатной платы. Часто являются даже более современными и доступными вариантами.

• NXP (Freescale)
  • MC33932 – Более совершенный и мощный аналог (5А непрерывно, 7А пик), имеет вывод диагностики Fault, лучшее Rds(on). Наиболее рекомендуемая замена в новых проектах.
• STMicroelectronics
  • VN5770 – Прямой аналог с похожими параметрами.
  • L99H01 – Более продвинутый драйвер с дополнительными функциями.
• Texas Instruments (TI)
  • DRV8837 – Современный драйвер, 1.8А, в компактном корпусе.
  • DRV8848 – Драйвер для двух моторов, но один канал можно использовать как аналог (требует адаптации платы).
• ON Semiconductor
  • NCV7708 – Мощный драйвер, но требует проверки распиновки.
• Infineon
  • BTN8982TA – Мощный драйвер (до 15А), но в другом корпусе (TO-263-7).

3. Функционально похожие, но не всегда pin-to-pin:

• L298N – Классический драйвер, но на биполярных транзисторах (более высокое падение напряжения и нагрев). НЕ является прямой заменой по выводам.
• L293D (L293DD, L293NE) – Менее мощный (600 мА на канал) и более старый драйвер. НЕ является прямой заменой.

Важные замечания при использовании и замене

1. Теплоотвод: Для MCZ33285 критически важна качественная медная полигональная площадка на плате под корпусом SOIC-8 и, возможно, дополнительный радиатор.
2. Обходные конденсаторы: Обязательно устанавливайте керамический конденсатор (например, 100 нФ) как можно ближе к выводам Vs и GND микросхемы, а также электролитический конденсатор большой ёмкости (например, 100–470 мкФ) на линию питания двигателя.
3. Диоды обратной связи: В MCZ33285 встроены демпфирующие (flyback) диоды, поэтому внешние диоды не требуются.
4. При замене на аналог: Всегда сверяйтесь с актуальным даташитом, особенно разделы Absolute Maximum Ratings, Pin Configuration и Truth Table. Даже у прямых аналогов могут быть нюансы в логике управления или параметрах защиты.

Вывод: MCZ33285 — проверенная временем, надёжная микросхема для управления двигателями средней мощности. Для новых разработок чаще рекомендуют её более современный и эффективный аналог — MC33932 от NXP.