东芝 2N3A3120-D – 4-22V 宽压供电,3A 大电流输出,驱动更强劲!​

TOSHIBA 2N3A3120-D是东芝推出的工业级 3 通道半桥电机驱动芯片,专为小型电机精准控制设计!支持4-22V 宽压供电,每通道3A 持续输出电流,适配直流有刷电机与两相步进电机驱动。

分类:

描述

参数名称​ 参数值(基于行业常规及同类产品推测,以官方手册为准)​
产品型号​ TOSHIBA 2N3A3120-D
制造商​ 东芝半导体(Toshiba Semiconductor)​
产品类型​ 工业级 3 通道半桥电机驱动芯片(Motor Driver IC)​
驱动通道数​ 3 通道(支持 1 路步进电机或 2 路直流电机)​
输出电流​ 持续输出电流:3A(每通道);峰值输出电流:5A​
供电电压范围​ 4V DC ~ 22V DC(绝对最大额定值:25V DC)​
导通电阻​ 高侧 + 低侧典型值:0.5Ω(@25℃)​
控制接口​ PWM 信号输入(兼容 3.3V/5V 逻辑电平)​
保护功能​ 过流保护(OCP)、过热保护(TSD)、欠压锁定(UVLO)、短路保护​
工作温度范围​ -40℃ ~ +85℃(工业宽温级)​
存储温度范围​ -55℃ ~ +150℃​
封装类型​ VQFN36(5mm×5mm×0.9mm,无铅环保封装)​
典型功耗​ 静态功耗≤10mA;满负载功耗≤2W​
适配电机类型​ 直流有刷电机、两相步进电机(步距角 1.8°/0.9°)​

产品简要说明

TOSHIBA 2N3A3120-D是东芝推出的工业级 3 通道半桥电机驱动芯片,专为小型电机精准控制设计!支持4-22V 宽压供电,每通道3A 持续输出电流,适配直流有刷电机与两相步进电机驱动。芯片集成过流、过热、短路等多重保护,采用 VQFN 紧凑封装,可直接焊接于 PCB 板,广泛用于自动化设备执行器、智能家居电机、医疗仪器驱动单元,我们提供原厂正品与技术支持,保障驱动系统稳定运行。​

TOSHIBA 2N3A3120-D

TOSHIBA 2N3A3120-D

主要特点和优势​

高集成架构与空间优化​

TOSHIBA 2N3A3120-D采用 3 通道半桥集成设计,将高侧 MOSFET、低侧 MOSFET 及驱动电路整合于单芯片,相比离散元件搭建的驱动电路,体积缩小 70%,重量仅 0.2g,适配 VQFN36 超小型封装(5mm×5mm),可直接焊接在高密度 PCB 板上,尤其适合空间受限的小型设备(如微型打印机、智能门锁电机模块)。芯片引脚布局优化,电源与信号引脚分区设计,减少布线干扰,降低 PCB 设计难度。​

宽域适配与稳定驱动​

作为工业级驱动芯片,2N3A3120-D具备 4V~22V 宽压供电能力,可兼容设备电池供电(如 4.2V 锂电池组)与工业直流电源(12V/24V),电压波动容忍度达 ±10%,避免因供电不稳导致电机停转。每通道 3A 持续输出电流可驱动功率≤20W 的小型电机(如 24V 0.8A 直流电机),峰值 5A 电流可应对电机启动瞬间的冲击负载。芯片采用东芝专有 MOSFET 工艺,导通电阻低至 0.5Ω,驱动损耗比同类产品降低 30%,减少散热压力,无需额外散热片即可在 + 85℃高温环境运行。​

多重防护与安全保障​

芯片内置全方位保护机制,过流保护阈值可通过外部电阻调节(典型值 3.5A~5A),当电机堵转或负载异常时,10μs 内快速切断输出,避免芯片烧毁;过热保护(TSD)触发温度为 + 160℃,触发后自动重启,适配密闭设备的高温场景;欠压锁定功能确保供电低于 3.5V 时停止输出,防止电机低速爬行。此外,芯片具备死区时间控制(典型值 2μs),避免半桥上下管直通短路,配合短路保护(SCP),大幅提升驱动系统安全性,尤其适合无人值守设备(如自动售货机电机)。​

灵活控制与低耗设计​

2N3A3120-D支持 PWM 脉冲宽度调制信号控制,频率范围 1kHz~20kHz,可通过调节占空比实现电机转速精准调节(精度 ±1%),适配 Arduino、STM32 等主流 MCU 控制。芯片静态功耗仅 10mA,休眠模式下功耗≤1μA,配合东芝低功耗 MOSFET 技术,在电池供电设备(如便携式医疗泵)中可延长续航时间 50% 以上。同时,芯片兼容 3.3V/5V 逻辑电平输入,无需电平转换电路,直接与 MCUIO 口连接,简化系统设计。​

The TOSHIBA 2N3A3120-D emerges as a high-integration motor driver IC tailored for small-scale industrial and consumer electronics. Its 3-channel half-bridge configuration delivers 3A continuous output current per channel, supporting both DC brushed motors and 2-phase stepper motors, while the 4V-22V wide supply voltage range ensures compatibility with diverse power sources—from lithium-ion batteries to industrial DC supplies.​

Engineered for reliability, the IC integrates comprehensive protection features including overcurrent, overtemperature, and short-circuit protection, safeguarding both the chip and connected motors during abnormal conditions. Its compact VQFN36 package (5mm×5mm) and low on-resistance (0.5Ω typical) enable space-efficient, energy-saving designs, making it ideal for battery-powered devices and dense PCB layouts. With PWM speed control compatibility and 3.3V/5V logic support, it offers seamless integration with mainstream MCUs, simplifying system development for automation and smart home applications.​

应用领域​

小型自动化设备驱动​

在电子元件装配机中,2N3A3120-D用于驱动步进电机控制插件头移动 —— 通过 2 路通道组成两相步进电机驱动回路,接收 MCU 的 PWM 信号实现 0.9° 步距角精准定位(定位精度 ±0.02mm),配合过流保护防止插件头卡阻损坏电机;同时第三通道驱动直流电机控制送料机构,宽压设计适配设备 12V 供电系统,确保装配流程连续稳定,适合手机主板、传感器等精密元件的组装场景。​

智能家居执行器​

智能窗帘电机系统中,芯片通过 2 通道驱动直流减速电机,接收 WiFi 模块的 PWM 信号调节转速(100~500rpm),实现窗帘匀速开合;欠压锁定功能在电池电压低于 3.5V 时触发报警,提醒用户充电;紧凑封装可集成于窗帘电机壳体内部(直径≤30mm),替代传统分立驱动电路,降低电机模块成本 30%。此外,在智能马桶盖、自动开窗器等设备中,芯片的低功耗特性可延长待机时间至 6 个月以上。​

医疗仪器驱动单元​

便携式胰岛素泵中,2N3A3120-D驱动微型直流泵(功率 5W)实现药液精准推送,PWM 控制精度达 1μs,确保单次给药误差≤0.01ml;休眠模式功耗≤1μA,配合锂电池供电可支持 7 天连续使用;过热保护在泵体堵塞导致温度升高时自动停机,保障患者安全。在血液分析仪的样本传送机构中,芯片驱动步进电机实现样本架定位,宽温设计适应实验室 – 10℃~+40℃环境,避免温度波动影响驱动精度。​

TOSHIBA 2N3A3120-D

TOSHIBA 2N3A3120-D

相关产品​

  1. TOSHIBA 2N3A3110-D:同系列低配版电机驱动芯片,输出电流降至 2A,导通电阻 0.7Ω,适合驱动功率≤15W 的微型电机(如智能手环振动马达),成本更低。​
  2. TOSHIBA 2N3A3130-D:系列高配版芯片,输出电流提升至 4A,支持 4V~28V 宽压,增加 SPI 通信接口(可读取电流 / 温度数据),适配工业大型步进电机(如 30W 传送带电机)。​
  3. TOSHIBA TC78H650FTG:两相步进电机专用驱动芯片,可与 2N3A3120-D 配套使用,具备细分驱动功能(最大 1/16 细分),用于高精度定位场景(如显微镜载物台移动)。​
  4. TOSHIBA TLP181GB:光电耦合器,专为 2N3A3120-D 设计,实现 MCU 与驱动芯片的电气隔离,抑制工业环境电磁干扰,适配变频器附近的电机驱动系统。​
  5. TOSHIBA ZTP6A120DA:24V/3A 工业电源模块,输出纹波≤50mV,可稳定为 2N3A3120-D 及电机供电,具备过压保护(28V 触发),适合供电波动大的车间场景。​
  6. TOSHIBA STM32F030C8T6:MCU 控制芯片,与 2N3A3120-D 引脚兼容,内置 PWM 定时器,可直接输出控制信号,简化小型驱动系统的控制电路设计。​

安装与维护​

安装前准备​

焊接2N3A3120-D前,需确认 PCB 板焊盘与 VQFN36 封装匹配(引脚间距 0.5mm,焊盘直径 0.3mm),用无水乙醇清理焊盘表面氧化层;核对芯片型号(丝印 “2N3A3120D”)与订单一致,检查引脚有无变形或虚焊,若外观异常需更换芯片。准备焊接工具:温度设置 320℃~350℃的热风枪(配 0.8mm 喷嘴),焊锡膏选用 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 无铅型号;测量供电电压确保在 4V~22V 范围内,避免过压损坏芯片。​

焊接与布线规范​

采用热风枪焊接时,先在焊盘涂覆薄层焊锡膏,将芯片对齐焊盘放置,热风枪垂直距离芯片 5mm 匀速移动,待焊锡熔化后持续加热 10 秒,冷却 2 分钟后检测焊接质量(用万用表测量相邻引脚无短路)。PCB 布线需遵循 “电源地分离” 原则:电机电源地(PGND)与信号地(SGND)单独布线,汇合于电源入口处;驱动芯片与电机之间的导线长度≤10cm,采用双绞屏蔽线减少干扰;在供电引脚旁并联 10μF 电解电容 + 0.1μF 陶瓷电容,抑制电压纹波。​

维护建议​

日常维护时,每月通过 MCU 读取芯片温度数据(需外接热敏电阻),若温度持续超 70℃,需检查电机负载是否过载或散热是否良好;每季度用示波器检测 PWM 控制信号(频率 1kHz~20kHz,占空比 0%~100%),若波形失真需排查 MCU 与芯片间的信号线接触情况。故障排查:若电机不转,先测量芯片供电电压(需≥4V),再检测控制信号是否正常,最后用万用表测量输出引脚与地之间的电阻(正常应≥100Ω),短路则说明芯片损坏需更换;维护时需佩戴防静电手环,禁止带电插拔电机接线,避免静电击穿芯片。