USB 输入的大功率直流电机PWM驱动

1. 产品简介：

USB TYPE C输入的大功率PWM无极调速直流电机控制板

2. 应用场景：

USB TYPE C输入、输出电压可调（5-24V）的大功率PWM直流驱动控制板或便携功率驱动设备。输出功率最大60W。如：大功率增氧泵电机驱动、大功率照明灯等功率设备。

PCB：迷你小尺寸40*20mm 4层板 （适合需要尺寸紧凑的嵌入式应用）

3.产品概述：

产品具有USB TYPE C 输入口、负载驱动输出口、集成USB QC/PD快充协议输入诱导选择设定、大功率升压电路、升压自动管理、PWM无极调速输出等。配合普通/快充充电宝或充电器做为输入，接上目标电机（5-24V，36W+支持）即可使用。

•  TYPE C USB输入供电，支持普通或QC/PD快充充电宝、充电器，输入电压范围支持5-20V
•  通过拨码开关支持USB 输入电压设置（可设置为5/9/12/15/20V几个档位），支持QC/PD等多种主流快充协议识别
•  根据USB TYPE C输入电压值自动升压或不升压，当输入电压低于输出目标电压时（改变电阻值阈值可设，板子缺省为12V阈值），自动升压至目标电压；当输入电压大于等于输出目标电压时，自动关闭升压
•  输出电压5-24V可调，PWM无极调速输出，大功率负载12V/3A输出支持

4. 产品参数： 

•  USB TYPE C 输入支持电压：5V—20V，输入电流最大支持5A
•  PWM电机驱动输出：5V-24V可调，输出电流最大3A/12V，1.5A/24V，峰值电流可达5A+ （输出接口为2.0mm间距焊盘）
•  带PWM驱动调速开关
•  4层板，40*20mm

5.使用说明：

1. 上电前板子背部通过拨码开关设定好USB 输入的诱导电压值（板子支持QC/PD等多种常用快充协议的识别）,注意这里的设定值需小于等于负载（电机等）的额定最大电压值。如：接5V电机负载时，只能设定5V输入，本电路不支持自动降压设计；接12V电机负载时，允许设定为5/9/12V三个档位；接24V电机负载时，允许设定为5/9/12/15/24V 五个档位；为降低升压负担，优先选择最接近目标电压的档位，如：12V电机可选12V档位，24V电机可选20V档位。实际具体情况还要根据外部充电头或充电宝能提供的输出电压电流来具体分析选择。

2. 通过USB线将USB TYPE C口接入普通或快充充电宝、充电器等，本电路自动识别接入的USB类型，如果是常规普通USB，只有5V输入，则启动升压至目标输出电压（典型如：12V）；如是协议快充USB接入，则可诱导出前述设定的电压值。

3. 接负载前先调节板子上精密电位器可调整输出目标电压在5-24V，根据需要调整好目标电压。

4. 板子会根据设定的升压阈值点，自动管理是否升压，小于设定点时升压，大于设定点时关闭升压，板子BOM按接12V目标负载缺省的设置为11V左右（调整R3/R7的值可改变此阈值点），即当USB输入电压为5/9V时，自动升压至12V，输入为12V时，自动关闭升压。(R3/R7的计算可用立创仿真工具计算结合实际测试验证三极管输出值)

5. 接入负载电机（或其它功率设备），板子支持2线直流电机，预留了PWM信号和GND（某些无刷电机也支持）；5脚电位器开关打开即可输出驱动电机，并可无极调速（改变PWM占空比）。

输出接口为2.0mm间距焊盘，大电流应用时建议直接焊线；2A以下电流可焊接2.0mm插针或其它插座

典型应用输入输出应用示意：

6.备注： 

1. 本模块为纯硬件 ，模块更详细的设计说明及使用手册见附件

2. 本模块以最小尺寸设计为优先，BOM成本约15元；

3. 板子R15缺省不焊接（焊接后将固定关闭升压功能），Q2和Q10选焊其一；U6也缺省不焊接，如需要外接五脚开关，则焊接U6

 电路升压在输入与输出压差较大，且输出电流较大时，输入端电流会很大，升压电路的MOS管选择至关重要，优先选小导通阻抗的、大电流大散热封装的MOS管，本PCB兼容了TO-252和DSOP-8两种封装的（根据需要Q2和Q10只焊接其一）。Q2封装的可焊接与原理图中推荐的TPH1R403NL等低内阻大电流MOS管，Q10封装的可焊接原理图中推荐的2款或IRLR7843、IRLR7833等。测试视频中的样板选Q10焊接了IRLR7843。

4. 本模块PCB打样没有丝印位置标识（为了布局/美观...），所以在附件放了“丝印元器件位置图”方便大家自己焊接。

6.测试演示视频： 

视频展示了如下功能：

1- 输入接普通充电宝（5V输入），输出接2个12V电机的测试；

2- 输入接快充充电宝（诱导出12V输出），输出接2个12V电机的测试；

3- 输入接PD快充充电器，拨码开关设置分别诱导出12V/15V/20V，输出接电子负载的测试(15V/2A，20V/1.5A)