DRV8899QWRGERQ1 [TI]
具有集成式电流感应功能的汽车类 50V、1.0A 双极步进电机驱动器 | RGE | 24 | -40 to 125;
| 型号： | DRV8899QWRGERQ1 |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 具有集成式电流感应功能的汽车类 50V、1.0A 双极步进电机驱动器 | RGE | 24 | -40 to 125 电机 驱动 驱动器 |
| 文件： | 总72页 (文件大小：3997K) |
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DRV8899-Q1
ZHCSKN1B –NOVEMBER 2019 –REVISED MAY 2021
具有集成电流检测和1/256 微步进功能的DRV8899-Q1 汽车步进驱动器
优、慢速和混合衰减选项。智能调优技术可自动调节，
1 特性
以实现最佳的电流调节性能并对任何电机变化和老化效
应进行补偿。该器件还包括一个集成的扭矩 DAC，该
扭矩 DAC 允许控制器通过 SPI 调整输出电流，而无需
调整 VREF 电压基准。该器件采用 nSLEEP 引脚，可
提供一种低功耗的休眠模式，从而实现极低待机电流。
该器件采用全双工、4 线同步SPI 通信功能，并允许通
过菊花链方式串联最多 63 个器件以实现可配置性和提
供详细故障报告。在 ti.com 上查看我司所有的步进电
机驱动器产品系列。
• 符合面向汽车应用的AEC-Q100
• 最大1/256 微步进
• 集成式电流感应功能
– 无需使用感应电阻器
• 智能调优衰减技术、
固定缓慢和混合衰减选项
• 4.5V 至45V 的工作电源电压范围
• 引脚对引脚RDS(ON) 型号：
- DRV8889/A-Q1：25°C 时为900mΩHS + LS
器件信息
器件型号(1)
封装尺寸（标称值）
封装
- DRV8899-Q1：25°C 时为1200mΩHS + LS
• 每个桥都具有高电流容量
– DRV8889/A-Q1：2.4A 峰值、1.5A 满量程
– DRV8899-Q1：1.7A 峰值、1A 满量程
• TRQ_DAC 位用于调整满量程电流
• 可配置的关断时间PWM 斩波
• 简单的STEP/DIR 接口
• 支持菊花链的SPI
VQFN (24)（可湿
性侧面）
DRV8899QWRGERQ1
4.00mm × 4.00mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
• 低电流睡眠模式(2μA)
• 可编程输出压摆率
• 展频时钟可将EMI 降至最低
• 保护特性
– VM 欠压锁定
– 过流保护
– 开路负载检测
– 过热警告和关断
– 欠温警告
– 故障条件指示引脚(nFAULT)
• 提供功能安全
简化版原理图
– 可帮助进行功能安全系统设计的文档
2 应用
• 汽车双极步进电机
• 前照灯位置调节
• 抬头显示屏(HUD)
• HVAC 步进电机
• 电子燃油喷射(EFI)
3 说明
DRV8899-Q1 是一款完全集成的步进电机驱动器，可
支持高达 1A 的满量程电流，配备内部微步进索引器、
智能调谐衰减技术、先进的失速检测算法和集成电流感
应功能。DRV8899-Q1 具有一个简单的步进/方向控制
接口来管理方向和步进速率，支持多达 1/256 级微步
进，以实现平滑的运动轨迹。集成电流感应功能消除了
对两个外部电阻的需求，从而节省了布板空间和成本。
DRV8899-Q1 提供 8 种衰减模式选项，包括：智能调
本文档旨在为方便起见，提供有关TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问
www.ti.com，其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。
English Data Sheet: SLVSEE8
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
引脚功能............................................................................3
6 规格................................................................................... 5
6.1 绝对最大额定值...........................................................5
6.2 ESD 等级.................................................................... 5
6.3 建议的操作条件...........................................................6
6.4 热性能信息..................................................................6
6.5 电气特性......................................................................7
6.6 SPI 时序要求...............................................................8
6.7 分度器时序要求.........................................................10
6.8 典型特性....................................................................11
7 详细说明.......................................................................... 12
7.1 概述...........................................................................12
7.2 功能方框图................................................................13
7.3 特性说明....................................................................14
7.4 器件功能模式............................................................ 34
7.5 编程...........................................................................36
7.6 寄存器映射................................................................40
8 应用和实施.......................................................................47
8.1 应用信息....................................................................47
8.2 典型应用....................................................................47
9 电源建议.......................................................................... 57
9.1 大容量电容................................................................57
10 布局............................................................................... 58
10.1 布局指南..................................................................58
10.2 布局示例..................................................................59
11 器件和文档支持..............................................................60
11.1 文档支持..................................................................60
11.2 接收文档更新通知................................................... 60
11.3 支持资源..................................................................60
11.4 商标.........................................................................60
11.5 静电放电警告...........................................................60
11.6 术语表..................................................................... 60
12 机械、封装和可订购信息...............................................60
4 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision A (August 2020) to Revision B (April 2021)
Page
• 添加了“功能安全”信息.................................................................................................................................... 1
• 更正了“绝对最大额定值”表中的拼写错误....................................................................................................... 5
• 更新了100% 电流的全步进表..........................................................................................................................15
• 删除了重复的封装图......................................................................................................................................... 60
Changes from Revision * (November 2019) to Revision A (August 2020)
Page
• 将器件状态更改为“量产数据”......................................................................................................................... 1
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5 引脚配置和功能
图5-1. WRGE 封装24 引脚VQFN（带有外露散热焊盘） 俯视图
引脚功能
引脚
I/O
类型
说明
名称
编号
AOUT1
3
4
O
O
绕组A 输出。连接到步进电机绕组。
绕组A 输出。连接到步进电机绕组。
输出
输出
电源
输出
输出
AOUT2
PGND
BOUT1
BOUT2
CPH
2、7
6
电源接地。2 个PGND 引脚均内部短接。连接到PCB 上的系统接地。
绕组B 输出。连接到步进电机绕组
—
O
O
5
绕组B 输出。连接到步进电机绕组
23
22
19
20
电荷泵开关节点。在CPH 到CPL 之间连接一个额定电压为VM 的X7R
0.022µF 陶瓷电容器。
—
电源
CPL
DIR
I
I
方向输入。逻辑电平设置步进的方向；内部下拉电阻。
输入
输入
DRVOFF
逻辑高电平将禁用器件输出；逻辑低电平则会启用；内部上拉至DVDD。
逻辑电源电压。将电容为0.47μF、额定电压为6.3V 或10V 的X7R 陶瓷电容
器连接至GND。
DVDD
GND
10
9
电源
电源
输入
—
器件接地。连接到系统接地。
电流设定基准输入。最大值为2.2V。DVDD 可用于通过电阻分压器提供
VREF。
VREF
12
I
SCLK
SDI
17
16
15
18
24
I
I
输入
输入
推挽
输入
电源
串行时钟输入。串行数据会移出并在此引脚上的相应上升沿和下降沿被捕捉。
串行数据输入。在SCLK 引脚的下降沿捕捉数据
SDO
STEP
VCP
O
I
串行数据输出。在SCLK 引脚的上升沿移出数据。
步进输入。上升沿使分度器前进一步；内部下拉电阻。
电荷泵输出。将一个X7R 0.22μF 16V 陶瓷电容器连接至VM。
—
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引脚
I/O
类型
电源
说明
名称
编号
电源。连接到电机电源电压，并通过两个0.01µF 陶瓷电容（每个引脚一个）
和一个额定电压为VM 的大容量电容旁路到GND。
VM
1、8
—
适用于SDO 输出的电源引脚。连接到5V 或3.3V，具体取决于所需的逻辑电
平。
VSDO
nFAULT
nSCS
14
11
13
电源
漏极开路
输入
O
I
故障指示。故障状态下拉至低逻辑低电平；开漏输出需要外部上拉电阻。
串行芯片选择。此引脚上的低电平有效支持串行接口通信。内部上拉到
DVDD。
睡眠模式输入。逻辑高电平用于启用器件；逻辑低电平用于进入低功耗睡眠模
式；内部下拉电阻。
nSLEEP
PAD
21
-
I
输入
-
-
散热焊盘。连接到系统接地。
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）1
最小值
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
-0.3
最大值
单位
50
V
电源电压(VM)
VM + 7
VM
V
V
电荷泵电压（VCP、CPH）
电荷泵负开关引脚(CPL)
VM
V
nSLEEP 引脚(nSLEEP)
5.75
V
内部稳压器电压(DVDD)
-0.3
5.75
V
SDO 输出基准电压(VSDO)
-0.3
5.75
V
控制引脚电压（STEP、DIR、DRVOFF、nFAULT、SDI、SDO、SCLK、nSCS）
开漏输出电流(nFAULT)
0
10
mA
V
-0.3
5.75
基准输入引脚电压(VREF)
-1.0
VM + 1.0
VM + 3.0
V
连续相位节点引脚电压（AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2）
瞬态100ns 相位节点引脚电压（AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2）
峰值驱动电流（AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2）
工作环境温度，TA
V
–3.0
A
受内部限制
-40
-40
-65
125
150
150
°C
°C
℃
工作结温，TJ
贮存温度，Tstg
1. 应力超出绝对最大额定值下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些仅仅是应力额定值，并不表示器件在
这些条件下以及在建议运行条件以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能
会影响器件的可靠性。
6.2 ESD 等级
值
单位
±2000
人体放电模型(HBM)，符合AEC Q100–002 (1)
充电器件模型(CDM)，符合AEC Q100–011
V(ESD）
V
静电放电
±500
1. AECQ100–002 指示应当按照ANSI/ESDA/JEDEC JS–001 规范执行HBM 应力测试。
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6.3 建议的操作条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）1
最小值
4.5
最大值
45
单位
V
VVM
VI
可确保正常（直流）运行的电源电压范围
逻辑电平输入电压
0
5.5
V
VSDO
VVREF
ƒSTEP
IFS
2.9
5.5
V
SDO 缓冲器电源电压
VREF 电压
0.05
0
2.2
100 (2)
1 (3)
V
kHz
A
施加的STEP 信号(STEP)
电机满量程电流(xOUTx)
电机均方根电流(xOUTx)
工作环境温度
0
Irms
TA
0
0.7 (3)
125
A
-40
-40
°C
°C
TJ
150
工作结温
6.4 热性能信息
DRV8899-Q1
RGE (VQFN)
24 引脚
40.7
热指标1
单位
RθJA
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJC(top)
RθJB
31.1
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
17.9
0.6
ψJT
结至顶部特征参数
17.8
ψJB
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
RθJC(bot)
4.3
1. 有关新旧热指标的更多信息，请参阅“半导体和IC 封装热指标”应用报告
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6.5 电气特性
在建议的工作条件下测得（除非另有说明）。TJ = 25°C 且VVM = 13.5V 时，适用典型限值。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电源电压（VM、DVDD、VSDO）
IVM
5
2
7
4
mA
μA
μs
μs
ms
ms
V
VM 工作电源电流
VM 睡眠模式电源电流
休眠时间
DRVOFF = 0、nSLEEP = 1，无输出
nSLEEP = 0
IVMQ
tSLEEP
tRESET
tWAKE
tON
75
18
nSLEEP = 0 至睡眠模式
35
0.9
0.9
5.5
nSLEEP 复位脉冲
唤醒时间
nSLEEP 低电平至仅清除故障寄存器
nSLEEP = 1 至输出转换
0.6
0.6
5
VM > UVLO 至输出转换
开通时间
VDVDD
4.5
无外部负载，6V < VVM < 45V
内部稳压器电压
电荷泵（VCP、CPH、CPL）
VVCP
f(VCP)
VM + 5
400
V
VCP 工作电压
VVM > UVLO；nSLEEP = 1
kHz
电荷泵开关频率
逻辑电平输入（STEP、DIR、nSLEEP、nSCS、SCLK、SDI、DRVOFF）
VIL
0
0.6
5.5
V
输入逻辑低电平电压
输入逻辑高电平电压
输入逻辑迟滞
VIH
VHYS
IIL1
1.5
V
150
mV
μA
μA
nA
8
12
1
VIN = 0V（nSCS、DRVOFF）
VIN = 0V
输入逻辑低电平电流
输入逻辑低电平电流
输入逻辑高电平电流
输入逻辑高电平电流
IIL2
-1
IIH1
IIH2
500
50
VIN = DVDD（nSCS、DRVOFF）
VIN = 5V
μA
推挽式输出(SDO)
RPD，SDO
40
30
75
60
1
5mA 负载，以GND 为基准
5mA 负载，以VSDO 为基准
SDO = VSDO 和0V
内部下拉电阻
Ω
Ω
RPU，SDO
ISDO
内部上拉电阻
-1
-1
SDO 泄漏电流
μA
控制输出(nFAULT)
VOL
IOH
IO = 5mA
0.4
1
V
输出逻辑低电平电压
VVM = 13.5V
μA
输出逻辑高电平泄漏电流
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在建议的工作条件下测得（除非另有说明）。TJ = 25°C 且VVM = 13.5V 时，适用典型限值。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电机驱动器输出（AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2）
TJ = 25°C，IO = -1A
TJ = 125°C，IO = -1A
600
900
1040
600
900
1040
10
730
1100
1250
730
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
RDS(ONH)
高侧FET 导通电阻
低侧FET 导通电阻
TJ = 150°C，IO = -1A
TJ = 25°C，IO = -1A
RDS(ONL)
TJ = 125°C，IO = -1A
1100
1250
TJ = 150°C，IO = -1A
SR = 00b，VM = 13.5V，IO = 0.5A
SR = 01b，VM = 13.5V，IO = 0.5A
SR = 10b，VM = 13.5V，IO = 0.5A
SR = 11b，VM = 13.5V，IO = 0.5A
35
tSR
V/µs
输出压摆率
50
105
PWM 电流控制(VREF)
KV
2.2
7
V/A
跨阻增益
TOFF = 00b
TOFF = 01b
16
24
32
tOFF
PWM 关断时间
μs
TOFF = 10b
TOFF = 11b
10
8
IO = 1A，10% 至30% 电流设置
IO = 1A，30% 至100% 电流设置
IO = 1A
–13
–8
%
%
ΔITRIP
电流跳变精度
IO,CH
-2.5
2.5
AOUT 和BOUT 电流匹配
保护电路
4.15
4.25
4.25
4.35
100
4.35
4.45
VM 下降，UVLO 下降
VM 上升，UVLO 上升
上升至下降阈值
VUVLO
V
VM UVLO 锁定
VUVLO,HYS
VRST
VCPUV
IOCP
mV
V
欠压迟滞
3.9
VM UVLO 复位
VM 下降，器件复位，无SPI 通信
VCP 下降；CPUV 报告
流经任何FET 的电流
VVM < 37V
VM + 2
V
电荷泵欠压
过流保护
1.7
A
3
0.5
4
tOCP
μs
过流抗尖峰时间
V
VM ≥37 V
tRETRY
tOL
OCP_MODE = 1b
EN_OL = 1b
ms
ms
mA
°C
°C
°C
°C
°C
°C
过流重试时间
开路负载检测时间
开路负载电流阈值
过热警告
200
IOL
30
150
-10
165
20
TOTW
135
-25
165
5
内核温度TJ
内核温度TJ
内核温度TJ
内核温度TJ
内核温度TJ
内核温度TJ
TUTW
欠温警告
TOTSD
THYS_OTSD
THYS_OTW
THYS_UTW
150
180
热关断
热关断迟滞
20
过热警告迟滞
欠温警告迟滞
10
6.6 SPI 时序要求
最小值
标称值
最大值
单位
t(READY)
t(CLK)
1
ms
ns
ns
SPI 就绪，VM > VRST
SCLK 最小周期
100
50
t(CLKH)
SCLK 最短高电平时间
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最小值
标称值
最大值
单位
t(CLKL)
50
ns
SCLK 最短低电平时间
tsu(SDI)
20
30
ns
ns
ns
ns
ns
µs
ns
SDI 输入设置时间
th(SDI)
SDI 输入保持时间
td(SDO)
30
2
SDO 输出延迟时间，SCLK 高电平至SDO 有效，CL = 20pF
nSCS 输入设置时间
tsu(nSCS)
th(nSCS)
t(HI_nSCS)
tdis(nSCS)
50
50
nSCS 输入保持时间
低电平有效前的nSCS 最短高电平时间
nSCS 禁用时间，nSCS 高电平至SDO 高阻抗
10
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6.7 分度器时序要求
在建议的工作条件下测得（除非另有说明）。TJ = 25°C 且VVM = 13.5V 时，适用典型限值
NO.
最小值
最大值
单位
1
500(1)
kHz
ƒSTEP
步进频率
2
tWH(STEP)
tWL(STEP)
tSU(DIR, Mx)
tH(DIR, Mx)
970
970
200
200
ns
ns
ns
ns
脉冲持续时间，STEP 高电平
脉冲持续时间，STEP 低电平
设置时间，DIR 至STEP 上升
保持时间，DIR 至STEP 上升
3
4
5
(1) STEP 输入工作频率可高达500kHz，但系统带宽受电机负载限制。
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6.8 典型特性
在建议的工作条件下测得（除非另有说明）
图6-2. 睡眠电流与温度间的关系
图6-1. 睡眠电流与VM 间的关系
图6-4. 工作电流与温度间的关系
图6-3. 工作电流与VM 间的关系
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7 详细说明
7.1 概述
DRV8899-Q1 器件是一款用于双极步进电机的集成电机驱动器解决方案。该器件集成了两个 N 沟道功率
MOSFET H 桥、集成电流感应和调节电路以及一个微步进分度器。DRV8899-Q1 器件可以通过 4.5V 至45V 的电
源电压供电，并且能够提供高达 1.7A 的峰值、1A 的满量程或 0.7A 均方根 (rms) 的输出电流。实际的满量程和均
方根电流取决于环境温度、电源电压和PCB 热性能。
该器件采用集成电流检测架构，无需再使用两个外部功率检测电阻。该架构使用电流镜方法和使用内部功率
MOSFET 进行电流检测，消除了检测电阻中的功率损耗。通过VREF 引脚处的电压来调节电流调节设定点。这些
特性降低了外部组件成本、系统功耗，并缩小了电路板PCB 尺寸。
简易的 STEP/DIR 接口允许外部控制器管理步进电机的方向和步进速率。内部分度器可以执行高精度细分，而无
需外部控制器来管理绕组电流电平。分度器可实现全步进、半步进，以及1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128 和
1/256 微步进。除了标准的半步进模式，还有一种非循环半步进模式，可以在较高的电机转速下增加转矩输出。
用户可以在几种衰减模式之间配置电流调节。在选择衰减模式时，可以选择慢速混合、混合衰减、智能调优纹波
控制或智能调优动态衰减电流调节方案。慢速-混合衰减模式在上升步进时使用慢速衰减，在下降步进时使用混合
衰减。智能调优衰减模式自动调节以获得最佳的电流调节性能，并补偿电机变化和老化效应。智能调优纹波控制
使用可变关断时间、纹波控制方案，以最大限度地减少电机绕组电流的失真。智能调优动态衰减使用固定关断时
间、动态衰减百分比方案，以最大限度地减少电机绕组电流的失真，同时实现频率成分最小化小化。
该器件为内部数字振荡器和内部电荷泵集成了展频时钟特性。此特性与输出转换率控制相结合，可最大程度地减
少器件的辐射发射。
扭矩 DAC 功能使控制器无需调节 VREF 电压基准即可调节输出电流。当不需要高输出转矩时，可使用数字输入
引脚访问转矩DAC，该输入引脚允许控制器通过降低电机电流消耗来节省系统功耗。
系统包括一个低功耗休眠模式，以允许其在不主动驱动电机时节省功耗。
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7.2 功能方框图
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7.3 特性说明
表7-1 列出了DRV8899-Q1 器件的推荐外部组件。
表7-1. DRV8899-Q1 外部组件
组件
CVM1
引脚1
VM
引脚2
推荐
两个额定电压为VM 的X7R 0.01µF 陶瓷电容器
额定电压为VM 的大容量电容器
GND
GND
VM
CVM2
VM
CVCP
VCP
X7R 0.22µF 16V 陶瓷电容器
CSW
CPH
CPL
额定电压为VM 的X7R 0.022µF 陶瓷电容器
电容为0.47µF 至1µF 的X7R 6.3V 陶瓷电容器
>4.7kΩ 电阻
CDVDD
DVDD
VCC (1)
VREF
VREF
GND
nFAULT
VCC
RnFAULT
RREF1
用于限制斩波电流的电阻。建议：RREF1 和RREF2 的并联电阻应低于50kΩ。
GND
RREF2（可选）
(1) VCC 不是DRV8899-Q1 器件上的引脚，但开漏输出nFAULT 需要VCC 电源电压上拉；nFAULT 可能会被上拉到DVDD
7.3.1 步进电机驱动器电流额定值
步进电机驱动器可以通过以下三种不同的输出电流值表示方式进行分类：峰值、均方根和满量程。
7.3.1.1 峰值电流额定值
步进驱动器中的峰值电流受过流保护关断阈值 IOCP 的限制。峰值电流表示任何瞬态持续电流脉冲，例如当对电容
充电时，或当总占空比非常低时。通常，IOCP 的最小值指定了步进电机驱动器的峰值电流额定值。
对于DRV8899-Q1 器件，每个电桥的峰值电流额定值为1.7A。
7.3.1.2 均方根电流额定值
均方根（平均）电流由集成电路的热特性决定。均方根电流是基于 RDS(ON)、上升和下降时间、PWM 频率、器
件静态电流和典型系统在 25°C 温度下的封装热性能计算出来的。实际的工作均方根电流可能更高或更低，这取决
于散热和环境温度。
对于DRV8899-Q1 器件，每个电桥的均方根电流额定值为0.7A。
7.3.1.3 满量程电流额定值
满量程电流描述了细分时正弦电流波形的顶部。由于正弦波振幅与均方根电流有关，因此满量程电流也由器件的
热特性决定。满量程电流额定值约为√2 × IRMS。
对于DRV8899-Q1 器件，每个电桥满量程电流额定值为1A。
Full-scale current
RMS current
AOUT
BOUT
Step Input
图7-1. 满量程和均方根电流
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7.3.2 PWM 电机驱动器
该器件具有两个全H 桥驱动器，用于驱动双极步进电机的两个绕组。图7-2 展示了该电路的方框图。
VM
xOUT1
Current
Sense
Microstepping and
Current Regulation
Drivers
VM
Gate
Logic
xOUT2
Current
Sense
PGND
图7-2. PWM 电机驱动器方框图
7.3.3 微步进分度器
器件中的内置分度器逻辑支持多种不同的步进模式。SPI 寄存器中的 MICROSTEP_MODE 位用于配置步进模
式，如表7-2 所示。
表7-2. 微步进设置
MICROSTEP_MODE
0000b
步进模式
100% 电流的全步进（两相励磁）
71% 电流的全步进（两相励磁）
非循环1/2 步进
1/2 步进
0001b
0010b
0011b
0100b
1/4 步进
0101b
1/8 步进
0110b
1/16 步进
0111b
1/32 步进
1000b
1/64 步进
1001b
1/128 步进
1010b
1/256 步进
表7-3 展示了全步进（71% 电流）、1/2 步进、1/4 步进和 1/8 步进运行状态的相对电流和步进方向。更高的微步
进分辨率也将遵循相同的模式。AOUT 电流是电角的正弦，BOUT 电流是电角的余弦。正电流是指进行驱动时从
xOUT1 引脚流向xOUT2 引脚的电流。
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在 STEP 输入的每个上升沿，分度器移动到表格中的下一个状态。方向按照 DIR 引脚逻辑高电平进行显示。如果
DIR 引脚为逻辑低电平，则顺序相反。
备注
在步进时，如果步进模式动态变化，则分度器在STEP 上升沿情况下前进到下一个有效状态，以便实现
新的步进模式设置。
备注
当DIR = 0 且电角度为全步进角度（45、135、225 或315 度）时，在STEP 引脚上需要两个上升沿脉
冲，以便在从任何微步进模式更改到全步进模式后推进分度器。第一个脉冲不会引起电角的变化，第二
个脉冲会将分度器移动到下一个全步进角度。
初始状态下的电角为45°。系统会在上电后、退出逻辑欠压锁定后或退出睡眠模式后进入该状态。
表7-3. 相对电流和步进方向
全
AOUT 电流
BOUT 电流
1/8 步进
1/4 步进
1/2 步进
电角（度）
步进
71%
（满量程百分比） （满量程百分比）
1
1
1
0
20
100
98
0
2
11
3
2
3
4
5
6
7
8
38
92
23
4
56
83
34
5
2
3
4
1
71
71
45
6
83
56
56
7
92
38
68
8
98
20
79
9
100
98
0
90
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
-20
-38
-56
–71
-83
–92
–98
–100
–98
–92
-83
–71
-56
-38
-20
0
101
113
124
135
146
158
169
180
191
203
214
225
236
248
259
270
281
293
304
315
326
92
83
2
71
56
38
20
9
5
6
7
8
0
-20
-38
-56
–71
-83
–92
–98
–100
–98
–92
-83
–71
-56
10
11
12
13
14
15
3
20
38
56
4
71
83
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表7-3. 相对电流和步进方向(continued)
全
AOUT 电流
（满量程百分比） （满量程百分比）
BOUT 电流
1/8 步进
1/4 步进
1/2 步进
电角（度）
步进
71%
31
32
16
-38
-20
92
98
338
349
表7-4 展示了具有 100% 满量程电流的全步进运行。这种步进模式比 71% 电流的全步进模式消耗更多的功率，但
在高电机转速下可提供更高的扭矩。
表7-4. 100% 电流的全步进
全
步进
100%
AOUT 电流
（满量程百分比）
BOUT 电流
（满量程百分比）
电角（度）
1
2
3
4
100
100
100
-100
-100
100
45
135
225
315
-100
-100
表 7-5 展示了非循环 1/2 步进操作。这种步进模式比循环 1/2 步进运行消耗更多的功率，但在高电机转速下可提
供更高的转矩。
表7-5. 非循环1/2 步进电流
非循环1/2 步进
AOUT 电流
BOUT 电流
电角（度）
（满量程百分比）
（满量程百分比）
1
2
3
4
5
6
7
8
0
100
100
0
0
100
100
100
0
45
90
135
180
225
270
315
–100
–100
–100
0
–100
–100
–100
100
7.3.4 通过MCU DAC 控制VREF
在某些情况下，满量程输出电流可能需要在许多不同的值之间变化，具体取决于电机速度和负载。您可以在系统
内调节VREF 引脚的电压，以更改满量程电流。
在这种运行模式中，随着 DAC 电压的增加，满量程调节电流也将增加。为确保正常运行，DAC 的输出不得超过
2.2 V。
图7-3. 通过DAC 资源控制VREF
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您也可以使用 PWM 信号和低通滤波器来调节VREF 引脚。低通滤波器的 R-C 时间常数应大于 PWM 信号周期的
10 倍。
图7-4. 通过PWM 资源控制VREF
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7.3.5 电流调节
流经电机绕组的电流由 PWM 电流调节电路进行调节。当 H 桥被启用时，通过绕组的电流以一定的速率上升，该
速率取决于直流电压、绕组电感和存在的反电动势大小。当电流达到电流调节阈值时，电桥将进入衰减模式以减
小电流，该模式的持续时间取决于 TOFF 寄存器设置和所选衰减模式。关断时间结束后，将重新启用电桥，开始
另一个PWM 循环。
图7-5. 电流斩波波形
PWM 调节电流由比较器设置，该比较器监测与低侧功率 MOSFET 并联的电流检测 MOSFET 两端的电压。电流
检测 MOSFET 通过基准电流进行偏置，该基准电流是电流模式正弦加权 DAC 的输出，其满量程基准电流通过
VREF 引脚的电压进行设置。此外，TRQ_DAC 寄存器还可以进一步调节基准电流。
使用方程式1 计算满量程调节电流。
(1)
TRQ_DAC 通过SPI 寄存器进行调整。表7-6 列出了不同输入的当前标量值。
表7-6. 转矩DAC 设置
TRQ_DAC
电流标量(TRQ)
0000b
0001b
0010b
0011b
0100b
0101b
0110b
0111b
1000b
1001b
1010b
1011b
100%
93.75%
87.5%
81.25%
75%
68.75%
62.5
56.25%
50%
43.75%
37.5%
31.25%
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表7-6. 转矩DAC 设置(continued)
TRQ_DAC
电流标量(TRQ)
1100b
1101b
1110b
1111b
25%
18.75%
12.5%
6.25%
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7.3.6 衰减模式
在 PWM 电流斩波期间，将启用 H 桥以驱动电流流过电机绕组，直至达到 PWM 电流斩波阈值。图 7-6 的项目 1
展示了这种情况。
一旦达到斩波电流阈值后，H 桥可在两种不同的状态下运行：快速衰减或慢速衰减。在快速衰减模式下，一旦达
到 PWM 斩波电流电平，H 桥便会进行状态逆转，使绕组电流反向流动。此时对侧的 FET 开启；由于绕组电流接
近零，因此会禁用该电桥，以防止出现反向流动的电流。图 7-6 的项目 2 展示了快速衰减模式。在慢速衰减模式
下，通过启用该电桥的两个低侧FET 来实现绕组电流的再循环。图7-6 的项目3 展示了这种情况。
图7-6. 衰减模式
由DECAY 寄存器来选择衰减模式，如表7-7 所示。
表7-7. 衰减模式设置
DECAY
上升阶跃
下降阶跃
000b
慢速衰减
慢速衰减
001b
混合衰减：快30%
混合衰减：快60%
快速衰减
慢速衰减
010b
慢速衰减
011b
慢速衰减
100b
混合衰减快30%
混合衰减：快60%
智能调优动态衰减
智能调优纹波控制
混合衰减：快30%
混合衰减：快60%
智能调优动态衰减
智能调优纹波控制
101b
110b
111b（默认值）
图 7-7 定义了上升和下降电流。对于慢速混合衰减模式，衰减模式在上升电流步进期间设置为慢速，在下降电流
步进期间设置为混合衰减。在全步进和非循环1/2 步进模式中，始终使用下降步进所对应的衰减模式。
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Increasing Decreasing
Increasing Decreasing
STEP Input
Decreasing
Increasing
Increasing Decreasing
STEP Input
图7-7. 上升和下降步进的定义
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7.3.6.1 上升和下降电流阶段的慢速衰减
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tOFF
tDRIVE
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
图7-8. 慢速/慢速衰减模式
在慢速衰减期间，H 桥的两个低侧FET 均处于开启状态，以便实现电流再循环。
在给定的 tOFF 下，慢速衰减是电流纹波最低的衰减模式。但是，在电流步进下降时，慢速衰减需要很长的时间才
能稳定至新的 ITRIP 电平，因为此时的电流下降速度非常慢。如果关断时间结束时的电流高于ITRIP 电平，则慢速
衰减将延长到另一个关断时间，依此类推，直到关断时间结束时的电流低于ITRIP 电平为止。
如果电流保持很长时间（STEP 引脚无输入）或步进速度非常慢，则慢速衰减可能无法正确调节电流，因为电机
绕组上不存在反电动势。在这种状态下，电机电流上升速度会非常快，可能需要极长的关断时间。在某些情况
下，这可能会导致电流调节损耗，因此建议采用更快速的衰减模式。
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7.3.6.2 上升电流阶段为慢速衰减，下降电流阶段为混合衰减
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tDRIVE
ITRIP
tBLANK
tFAST
tBLANK
tDRIVE
tFAST
tDRIVE
tOFF
tOFF
图7-9. 慢速-混合衰减模式
混合衰减下，开始的一段时间为快速衰减，然后在剩余的 tOFF 时间内慢速衰减。在此模式下，混合衰减仅在下降
电流期间发生。慢速衰减用于上升电流的情况。
该模式表现出与上升电流的慢速衰减相同的电流纹波，因为上升电流时，仅使用慢速衰减。对于下降电流，纹波
大于慢速衰减，但小于快速衰减。在下降电流阶跃时，混合衰减比慢速衰减更快地稳定到新的ITRIP 电平。
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7.3.6.3 模式4：用于上升电流的慢速衰减，用于下降电流的快速衰减
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tDRIVE
Please note that these graphs are not the same scale; tOFF is the same
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
图7-10. 慢速/快速衰减模式
在快速衰减期间，H 桥的极性会发生逆转。当电流接近零时，H 桥将关闭，以防止电流反向流动。在此模式下，
快速衰减仅在下降电流期间发生。慢速衰减用于上升电流的情况。
在给定的 tOFF 下，快速衰减是电流纹波最高的衰减模式。电流步进下降的过渡时间要比慢速衰减短得多，因为其
电流下降速度比后者快很多。
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7.3.6.4 上升和下降电流阶段的混合衰减
ITRIP
tOFF
tBLANK
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tDRIVE
tDRIVE
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tFAST
tBLANK
tDRIVE
tFAST
tOFF
tOFF
图7-11. 混合-混合衰减模式
混合衰减下，开始的一段时间为快速衰减，然后在剩余的 tOFF 内慢速衰减。在此模式下，上升和下降电流阶跃都
会发生混合衰减。
该模式表现出的纹波比慢速衰减大，但比快速衰减小。在下降电流阶跃时，混合衰减比慢速衰减更快地稳定到新
的ITRIP 电平。
如果电流保持很长时间（STEP 引脚无输入）或步进速度非常慢，则慢速衰减可能无法正确调节电流，因为电机
绕组上不存在反电动势。在这种状态下，电机电流会迅速上升，并需要极长的关断时间。当电机绕组上没有反电
动势时，上升或下降混合衰减模式能持续调节电流电平。
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7.3.6.5 智能调优动态衰减
与传统的固定关断时间电流调节方案相比，智能调优电流调节方案是一种先进的电流调节控制方法。智能调优电
流调节方案有助于步进电机驱动器根据下列工作因素调整衰减方案：
• 电机绕组电阻和电感
• 电机老化效应
• 电机动态转速和负载
• 电机电源电压变化
• 步进上升和下降时的电机反电动势差
• 步进转换
• 低电流与高电流dI/dt
该器件提供两种不同的智能调优电流调节模式，即智能调优动态衰减和智能调优纹波控制。
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tBLANK
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tOFF
tDRIVE
ITRIP
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tFAST
tFAST
图7-12. 智能调优动态衰减模式
智能调优动态衰减通过在慢速、混合和快速衰减之间自动配置衰减模式，大大简化了衰减模式选择。在混合衰减
中，智能调优将动态地调整总混合衰减时间中的快速衰减百分比。此功能通过自动确定最佳衰减设置来消除电机
调谐，从而产生最低的电机纹波。
衰减模式设置经由每个 PWM 周期进行迭代优化。如果电机电流超过目标跳变电平，则衰减模式在下一个周期变
得更加激进（增加快速衰减百分比）以防止调节损失。如果必须长时间驱动才能达到目标跳变电平，则衰减模式
在下一个周期变得不那么激进（去除快速衰减百分比），从而以更少的纹波实现更高效地运行。在步进下降时，
智能调优动态衰减会自动切换到快速衰减，以便快速进入下一步进。
对于需要实现最小电流纹波但希望在电流调节方案中保持固定频率的应用，智能调优动态衰减是最佳选择。
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7.3.6.6 智能调优纹波控制
ITRIP
IVALLEY
tBLANK
tDRIVE
tBLANK
tBLANK
tDRIVE
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tOFF
tOFF
tDRIVE
ITRIP
IVALLEY
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
tBLANK
tDRIVE
tOFF
图7-13. 智能调优纹波控制衰减模式
智能调优纹波控制通过在 ITRIP 电平旁设置一个 IVALLEY 电平来进行操作。当电流电平达到 ITRIP 时，驱动器不是进
入慢速衰减直到 tOFF 时间结束，而是进入慢速衰减直到达到 IVALLEY。慢速衰减的工作原理类似于模式 1，其中两
个低侧MOSFET 都导通，允许电流再循环。在此模式下，tOFF 根据电流电平和运行条件而变化。
该方法可以更严格地调节电流电平，从而提高电机效率和系统性能。智能调优纹波控制适用于能够承受可变关断
时间调节方案的系统，以在电流调节中实现较小的电流纹波。
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7.3.7 消隐时间
在 H 桥接通电流（驱动阶段开始）后，电流检测比较器将在启用电流检测电路前被忽略一段时间 (tBLANK)。消隐
时间还设定了 PWM 的最小驱动时间。当器件在慢速衰减阶段结束进入驱动阶段时，消隐时间大约为 500ns。如
果器件在快速衰减阶段结束时进入驱动阶段，大概消隐时间如下表中所示-
表7-8. 消隐时间
SLEW_RATE
消隐时间(tBLANK
)
00b
01b
10b
11b
5.6µs
2µs
1.5µs
860 ns
7.3.8 电荷泵
集成了一个电荷泵以提供高侧N 沟道MOSFET 栅极驱动电压。需要在VM 和VCP 引脚之间为电荷泵放置一个电
容作为储能电容。此外，还需要在CPH 和CPL 引脚之间放置一个一个陶瓷电容作为飞跨电容。
VM
VM
0.22 …F
VCP
CPH
0.022 …F
VM
Charge
Pump
Control
CPL
图7-14. 电荷泵方框图
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7.3.9 线性稳压器
该器件中集成了一个线性稳压器。DVDD 稳压器可用于提供基准电压。DVDD 最大可提供2mA 的负载。为确保正
常运行，请使用陶瓷电容器将DVDD 引脚旁路至GND。
DVDD 输出的标称值为5V。当DVDD LDO 电流负载超过2mA 时，输出电压会显著下降。
图7-15. 线性稳压器方框图
如果逻辑电平输入须一直连接高电平，则宜将输入连接到 DVDD 引脚而不是外部稳压器。在未应用 VM 引脚或处
于睡眠模式时，该方法可省电：DVDD 稳压器被禁用，电流不会流经输入下拉电阻。作为参考，逻辑电平输入的
典型下拉电阻为200kΩ。
请勿将nSLEEP 引脚连接至DVDD，否则器件将无法退出睡眠模式。
7.3.10 逻辑电平引脚图
图7-16 展示了逻辑电平引脚STEP、DIR、nSLEEP、SDI 和SCLK 的输入结构。
图7-16. 逻辑电平输入引脚图
图7-17 展示了逻辑电平引脚DRVOFF 和nSCS 的输入结构。
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图7-17. 带内部上拉的逻辑电平输入引脚图
7.3.10.1 nFAULT 引脚
nFAULT 引脚具有开漏输出且应上拉至 5V 或 3.3V 电源电压。当检测到故障时，nFAULT 引脚为逻辑低电平；上
电后，nFAULT 引脚将变成高电平。对于 5V 上拉，nFAULT 引脚可通过一个电阻器连接至 DVDD 引脚。对于
3.3V 上拉，必须使用一个外部3.3V 电源。
Output
nFAULT
图7-18. nFAULT 引脚
7.3.11 保护电路
该器件可完全防止电源欠压、电荷泵欠压、输出过流、器件过热和开路负载事件。
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7.3.11.1 VM 欠压锁定(UVLO)
图7-19. 电源电压斜坡曲线
图7-20. 电源电压斜坡曲线
无论VM 引脚电压何时降至 UVLO 下降阈值电压以下，都会禁用所有输出（高阻态）以及电荷泵(CP)。当VM 电
压恢复至UVLO 上升阈值电压以上时，将恢复正常运行（电机驱动器和电荷泵）。
当 VM 引脚上的电压低于 UVLO 下降阈值电压（典型值 4.25V），但高于 VM UVLO 复位电压（VRST，最大值
3.9V）时，可进行 SPI 通信，器件的数字内核有效，FAULT 和 UVLO 位在 SPI 寄存器中被设为高电平，并且
nFAULT 引脚被驱动为低电平，如图 7-19 所示。在这种条件下，如果 VM 电压恢复至高于 UVLO 上升阈值电压
（典型值 4.35V），nFAULT 引脚将会释放（上拉至外部电压），FAULT 位会复位，但 UVLO 位会保持锁存为高
电平，直到通过CLR_FLT 位或nSLEEP 复位脉冲被清除为止。
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当 VM 引脚电压低于 VM UVLO 复位电压（VRST，最大值 3.9V）时， SPI 通信不可用，数字内核关断，FAULT
和 UVLO 位为低电平，并且 nFAULT 引脚为高电平。在后续的上电期间，当 VM 电压超过 VRST 电压时，数字内
核变为有效，UVLO 位保持低电平，但 FAULT 位设为高电平；并且 nFAULT 引脚被拉至低电平，如图 7-20 所
示。当 VM 电压超过 VM UVLO 上升阈值时，FAULT 位会复位，UVLO 位保持低电平，并且 nFAULT 引脚被拉
高。
7.3.11.2 VCP 欠压锁定(CPUV)
无论 VCP 引脚电压何时降至 CPUV 电压以下，都会禁用所有输出并将 nFAULT 引脚驱动为低电平。在这种情况
下，电荷泵仍保持激活状态。FAULT 和 CPUV 位在 SPI 寄存器中被设为高电平。VCP 欠压条件消失后，器件将
恢复正常运行（电机驱动器开始运行， nFAULT 引脚被释放，并且将FAULT 位设置为低电平）。CPUV 位将保持
置位状态，直到通过CLR_FLT 位或nSLEEP 复位脉冲将其清除为止。
7.3.11.3 过流保护(OCP)
每个 FET 上的模拟电流限制电路都将通过移除栅极驱动来限制流经 FET 的电流。如果此电流限制的持续时间超
过 tOCP，则将会禁用相应 H 桥中的 FET 并将 nFAULT 引脚驱动为低电平。FAULT 和 OCP 位在 SPI 寄存器中被
锁存为高电平。对于 xOUTx 到 VM 短路，相应的 OCP_LSx_x 位在 DIAG 状态 1 寄存器中变为高电平。同样，
对于 xOUTx 到接地短路，相应的 OCP_HSx_x 位会变为高电平。例如，对于 AOUT1 到VM 短路，OCP_LS1_A
位会变为高电平；对于 BOUT2 到接地短路，OCP_HS2_B 位会变为高电平。在这种情况下，电荷泵仍保持激活
状态。过流保护可在两种不同的模式下运行：锁存关断和自动重试。
7.3.11.3.1 锁存关断(OCP_MODE = 0b)
在此模式下，在 OCP 事件发生后，将会禁用相关输出，且 nFAULT 引脚被驱动为低电平。器件会在发送
CLR_FLT 命令、nSLEEP 复位脉冲或下电上电后恢复正常运行。这是发生OCP 事件时该器件采用的默认模式。
7.3.11.3.2 自动重试(OCP_MODE = 1b)
在此模式下，OCP 事件发生后，相关的输出被禁用，且 nFAULT 引脚被驱动为低电平。在经过 tRETRY 时间且故
障条件消除后，器件将自动恢复正常运行（电机驱动器开始运行， nFAULT 引脚释放，且 FAULT 位变为低电
平）。
7.3.11.4 开路负载检测(OL)
如果任何线圈中的绕组电流降至开路负载电流阈值 (IOL) 和分度器设置的 ITRIP 电平之下，并且持续时长超过开路
负载检测时间 (tOL)，则表明检测到开路负载情况。EN_OL 位必须为“1”才能启用开路负载检测。当检测到开路
负载故障时，OL 和FAULT 位在SPI 寄存器中锁存为高电平，并且nFAULT 引脚被驱动为低电平。如果OL_A 位
为高电平，则表明绕组 A 在AOUT1 和AOUT2 之间出现开路负载故障。同样，BOUT1 和BOUT2 之间出现的开
路负载故障会使 OL_B 位变为高电平。当开路负载情况消失，并且已通过 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲发出
清除故障命令，正常运行将恢复，并且 nFAULT 线路会被释放。当器件下电上电或退出睡眠模式时，该故障也会
清除。
如果电机保持在对应于 0°、90°、180° 或270° 电角的位置，持续时间超过开路负载检测时间，开路负载故障将被
标记，因为其中一个线圈电流为零。这种情况在全步进模式下不会出现，因为在这种模式下，线圈电流从不为
零。
7.3.11.5 热关断(OTSD)
如果内核温度超过热关断限值(TOTSD)，则会禁用H 桥中的所有MOSFET 并将nFAULT 引脚驱动为低电平。在这
种情况下，电荷泵会禁用。此外，FAULT、TF 和 OTS 位会被锁存为高电平。无法禁用此保护特性。过热保护可
在两种不同的模式下运行：锁存关断和自动恢复。
7.3.11.5.1 锁存关断(OTSD_MODE = 0b)
在此模式下，在OTSD 事件发生后，将会禁用所有输出，且 nFAULT 引脚被驱动为低电平。FAULT、TF 和 OTS
位在 SPI 寄存器中被锁存为高电平。器件会在发送 CLR_FLT 命令、nSLEEP 复位脉冲或下电上电后恢复正常运
行。这是发生OTSD 事件时器件采用的默认模式。
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7.3.11.5.2 自动恢复(OTSD_MODE = 1b)
在此模式下，OTSD 事件发生后，所有的输出被禁用，且 nFAULT 引脚被驱动为低电平。FAULT、TF 和 OTS 位
在 SPI 寄存器中被锁存为高电平。结温降至过热阈值限值减去迟滞 (TOTSD – THYS_OTSD) 所得的值以下后，器件
将恢复正常运行（电机驱动器开始运行，释放nFAULT 线路且FAULT 位变为低电平）。TF 位和OTS 位保持锁存
为高电平，指示发生热事件，直到通过CLR_FLT 位或nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令为止。
7.3.11.6 过热警告(OTW)
如果内核温度超过过热警告 (TOTW) 的跳闸点，则会在 SPI 寄存器中设置 OTW 和 TF 位。器件不会执行任何其他
操作，并且会继续运行。当内核温度降至低于过热警告的迟滞点 (THYS_OTW) 时，OTW 和 TF 位会自动清除。通
过SPI 寄存器将 TW_REP 位设为1b，还可以将 OTW 位配置为通过 nFAULT 引脚报告，并在器件中设置 FAULT
位。在这种情况下，电荷泵仍保持激活状态。
7.3.11.7 低温警告(UTW)
如果内核温度低于欠温警告 (TUTW) 的跳闸点，则会在 SPI 寄存器中设置 UTW 和 TF 位。器件不会执行任何其他
操作，并且会继续运行。如果内核温度超过欠温警告的迟滞点(THYS_UTW)，UTW 和TF 位自动清除。通过SPI 寄
存器将TW_REP 位设为1b，还可以将UTW 位配置为通过 nFAULT 引脚报告，并在器件中设置 FAULT 位。在这
种情况下，电荷泵将保持激活状态。
表7-9. 故障条件汇总
故障
条件
VM < VUVLO
配置
错误报告
H 桥
电荷泵
分度器
逻辑
复位
恢复
nFAULT/S
PI
自动：VM > VUVLO
（最大值4.45V）
(VVM
<
VM 欠压(UVLO)
—
—
禁用
禁用
禁用
（最大值4.35V）
3.9V)
VCP < VCPUV
VCP > VCPUV
（VM 典型值+
2.7V）
nFAULT/S
PI
VCP 欠压(CPUV) （VM 典型值+ 2.25
V）
禁用
工作
工作
工作
OCP_MOD nFAULT/S
E = 0b PI
锁存：CLR_FLT/
禁用
禁用
工作
工作
工作
工作
工作
禁用
禁用
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
禁用
禁用
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
工作
nSLEEP
IOUT > IOCP
过流(OCP)
（最小值1.7A）
OCP_MOD nFAULT/S
E = 1b PI
自动重试：tRETRY
EN_OL = nFAULT/S
1b PI
开路负载(OL)
检测到空载
仅报告
TW_REP = nFAULT/S
1b
PI
自动：TJ < TOTW
-
TJ > TOTW
过热警告(OTW)
THYS_OTW
TW_REP =
0b
SPI
TW_REP = nFAULT/S
1b
PI
自动：TJ > TUTW
+
TJ < TUTW
欠温警告(UTW)
THYS_UTW
TW_REP =
0b
SPI
OTSD_MO nFAULT/S
锁存：CLR_FLT/
DE = 0b
PI
nSLEEP
TJ > TOTSD
热关断(OTSD)
OTSD_MO
DE = 1b
自动：TJ < TOTSD
-
SPI
THYS_OTSD
7.4 器件功能模式
7.4.1 睡眠模式(nSLEEP = 0)
器件将通过 nSLEEP 引脚实现状态管理。当nSLEEP 引脚为低电平时，该器件将进入低功耗睡眠模式。在睡眠模
式下，将会禁用所有内部 MOSFET，DVDD 稳压器、电荷泵和 SPI 也会被禁用。必须在 nSLEEP 引脚触发下降
沿之后再过去 tSLEEP 时间后，器件才能进入睡眠模式。如果 nSLEEP 引脚变为高电平，该器件会自动退出睡眠模
式。必须在经过tWAKE 时间之后，器件才能针对输入做好准备。
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7.4.2 禁用模式（nSLEEP = 1，DRVOFF = 1）
DRVOFF 引脚用于启用或禁用器件中的半桥。当 DRVOFF 引脚为高电平时，输出驱动器将在高阻态状态下被禁
用。
DIS_OUT 位也可用于禁用输出驱动器。当 DIS_OUT 位为“1”时，输出驱动器将在高阻态状态下被禁用。
DIS_OUT 与DRVOFF 引脚进行“或”运算。
表7-10. 启用或禁用输出驱动器的条件
nSLEEP
DRVOFF
DIS_OUT
H 桥
禁用
0
1
1
1
1
不用考虑
不用考虑
0
0
1
1
0
1
0
1
工作时
禁用
禁用
禁用
7.4.3 工作模式（nSLEEP = 1，DRVOFF = 0）
当 nSLEEP 引脚为高电平、DRVOFF 引脚为低电平且 VM > UVLO 时，器件将进入运行模式。必须在经过 tWAKE
时间之后，器件才能针对输入做好准备。
7.4.4 nSLEEP 复位脉冲
除了 SPI 寄存器中的 CLR_FLT 位，锁存故障还可通过快速 nSLEEP 脉冲清除。该脉冲宽度必须大于 18µs 且短
于35µs 。如果nSLEEP 在35µs 至75µs 的时间内保持低电平，则会清除故障，但器件有可能会关断，也有可能
不关断，如时序图中所示（请参阅图 7-21）。该复位脉冲会复位所有 SPI 故障，但不影响电荷泵或其他功能块的
状态。
图7-21. nSLEEP 复位脉冲
表7-11 列出了功能模式的汇总。
表7-11. 功能模式汇总
条件
配置
H 桥
DVDD 稳压器 电荷泵
分度器
禁用
逻辑
4.5V < VM <
45V
nSLEEP 引脚= 0
睡眠模式
禁用
工作
禁用
禁用
禁用
工作
工作
禁用
工作
工作
4.5V < VM <
45V
nSLEEP 引脚= 1
DRVOFF 引脚= 0
工作
禁用
工作
工作
工作
工作
4.5V < VM <
45V
nSLEEP 引脚= 1
DRVOFF 引脚= 1
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7.5 编程
7.5.1 串行外设接口(SPI) 通信
器件 SPI 具有全双工、4 线同步通信。本节介绍了 SPI 协议、命令结构以及控制和状态寄存器。该器件可按照以
下配置与MCU 连接：
• 一个从器件
• 并行连接中的多个从器件
• 串行（菊花链）连接中的多个从器件
7.5.1.1 SPI 格式
SDI 输入数据字的长度为16 位，包含以下格式：
• 1 个读/写位，W（第14 位）
• 5 个地址位，A（第13 到第9 位）
• 8 个数据位，D（第7 到第0 位）
SDO 输出数据字的长度是16 位，状态寄存器(S1) 占前8 位。报告字(R1) 是所访问的寄存器的内容。
对于写命令(W0 = 0)，SDO 引脚上的响应字是当前被写入的寄存器中的数据。
对于读命令(W0 = 1)，响应字是当前被读取的寄存器中的数据。
表7-12. SDI 输入数据字格式
不用考
R/W
地址
数据
虑
B8
X
B15
0
B14
W0
B13
A4
B12
A3
B11
A2
B10
A1
B9
A0
B7
D7
B6
D6
B5
D5
B4
D4
B3
D3
B2
D2
B1
D1
B0
D0
表7-13. SDO 输出数据字格式
状态
报告
B15
1
B14
1
B13
B12
B11
B10
B9
TF
B8
OL
B7
D7
B6
D6
B5
D5
B4
D4
B3
D3
B2
D2
B1
D1
B0
D0
UVLO CPUV OCP RSVD
7.5.1.2 用于单个从器件的SPI
SPI 用于设置器件配置、工作参数和读取诊断信息。SPI 在从模式下运行。SPI 输入数据 (SDI) 文字由 16 位文字
组成，其中8 位是命令和8 位是数据。SPI 输入数据(SDO) 文字由8 位带有故障状态指示的状态寄存器和 8 位寄
存器数据组成。图7-22 展示了MCU 和SPI 从驱动器之间的数据序列。
nSCS
A1
S1
D1
R1
SDI
SDO
图7-22. MCU 和器件之间的SPI 事务
有效帧必须满足以下条件：
• 当nSCS 引脚变为低电平和高电平时，SCLK 引脚必须为低电平。
• nSCS 引脚在两帧之间的高电平时间至少应为500ns。
• 当nSCS 引脚被拉为高电平时，SCLK 和SDI 引脚上的任何信号都将被忽略，并且SDO 引脚处于高阻态(Hi-
Z)。
• 必须发生16 个完整的SCLK 周期。
• 数据在时钟下降沿被捕捉，并在时钟上升沿被驱动。
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• 最高有效位(MSB) 最先移入和移出。
• 如果发送到SDI 引脚的数据字少于16 位或多于16 位，就会发生帧错误，并且数据字会被忽略。
• 对于写命令，寄存器中要写入的现有数据会在8 位命令数据之后在SDO 引脚上移出。
7.5.1.3 用于多个从器件的并行配置SPI
图7-23. 并行配置连接的三个DRV8899-Q1 器件
7.5.1.4 用于多个从器件的菊花链配置SPI
DRV8899-Q1 器件可以采用菊花链配置连接，以便多个器件与同一个 MCU 通信时保持 GPIO 端口可用。图 7-24
展示了三个器件串行连接时的拓扑。
图7-24. 在菊花链中连接的三个DRV8899-Q1 器件
链中的第一个器件按以下格式从 MCU 接收数据，以进行三器件配置：2 字节标头 (HDRx) 后跟 3 字节地址 (Ax)
后跟3 字节数据(Dx)。
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nSCS
HDR1
S1
HDR2
HDR1
A3
A2
A3
A1
A2
D3
R1
D2
D3
D1
D2
SDI1
HDR2
SDO1 / SDI2
S2
S3
S1
S2
HDR1
S1
HDR2
HDR1
A3
R2
R3
R1
R2
D3
R1
SDO2 / SDI3
SDO3
HDR2
All Address bytes
reach destination
All Data bytes
reach destination
Status response here
Reads executed here
Writes executed here
图7-25. 带有三个器件的SPI 帧
通过链中传送数据后，MCU 会按以下格式接收数据字符串，以进行三器件配置：3 字节状态 (Sx) 后跟 2 字节标
头后跟3 字节报告(Rx)。
nSCS
HDR1
S3
HDR2
S2
A3
S1
A2
A1
D3
R3
D2
R2
D1
R1
SDI
HDR1
HDR2
SDO
图7-26. 用于三个器件的SPI 数据序列
标头字节包含链中连接的器件数量信息，以及一个全局清除故障命令，该命令将在芯片选择(nSCS) 信号的上升沿
清除所有器件的故障寄存器。标头值N5 到N0 是6 位，专用于显示链中的器件数量。每个菊花链连接最多可串行
连接63 个器件。
HDR2 寄存器的 5 个LSB 不用考虑位，MCU 可以使用这些位来确定菊花链连接的完整性。对于两个 MSB，标头
字节必须以1 和0 开头。
HDR 1
N4 N3
HDR 2
1
0
N5
N2
N1
N0
1
0
CLR
x
x
x
x
x
Don‘t care
No. of devices in the chain
(up to 26 œ 1= 63)
1 = global FAULT clear
0 = don‘t care
图7-27. 标头字节
状态字节提供菊花链中每个器件的故障状态寄存器的相关信息，因此MCU 不必启动读取命令即可从任何特定器件
读取故障状态。这样可以保留用于MCU 的其他读取命令，并使系统更有效地确定器件中标记的故障条件。对于两
个MSB，状态字节必须以1 和1 开头。
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图7-28. DRV8899-Q1 的标头、状态、地址和数据字节的内容
当数据通过器件时，它通过计算接收到的状态字节数后跟第一个标头字节来确定自身在链中的位置。例如，在这
种三器件配置中，链中的器件2 在接收HDR1 字节之前先接收两个状态字节，然后再接收HDR2 字节。
根据两个状态字节，数据可以确定其位于链中的第二个位置。根据 HDR2 字节，数据可以确定链中连接了多少个
器件。这样，数据仅将相关的地址和数据字节加载到其缓冲区中，并绕过其他位。该协议允许在不增加系统延迟
的情况下为链上多达63 个器件提供更快的通信。
对于单器件连接，地址和数据字节保持不变。图7-26 中显示的报告字节（R1 到R3）是所访问的寄存器的内容。
nSCS
SCLK
X
Z
MSB
MSB
LSB
LSB
X
Z
SDI
SDO
Capture
Point
Propagate
Point
图7-29. SPI 事务
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7.6 寄存器映射
存储器映射列出了 DRV8899-Q1 器件的存储器映射寄存器。存储器映射中未列出的所有寄存器地址都应视为保留
的存储单元，并且不应修改寄存器内容。
表7-14. 存储器映射
寄存器
名称
访问
类型
7
6
5
4
3
2
1
0
地址
FAULT
OCP_LS2_B
UTW
SPI_ERROR
OCP_HS2_B
OTW
UVLO
OCP_LS1_B
OTS
CPUV
OCP
OCP_LS2_A
RSVD
RSVD
TF
OL
R
R
0x00
0x01
0x02
0x03
0x04
0x05
0x06
0x07
0x08
0x09
0x0A
故障状态
DIAG 状态1
DIAG 状态2
CTRL1
OCP_HS1_B
OCP_HS2_A
OCP_LS1_A
OL_B
OCP_HS1_A
OL_A
R
TRQ_DAC [3:0]
RSVD
RSVD
SLEW_RATE [1:0]
DECAY [2:0]
MICROSTEP_MODE [3:0]
OCP_MODE OTSD_MODE
RW
RW
RW
RW
RW
RW
R
CTRL2
DIS_OUT
DIR
TOFF [1:0]
SPI_STEP
CTRL3
STEP
SPI_DIR
CTRL4
CLR_FLT
LOCK [2:0]
EN_OL
TW_REP
CTRL5
RSVD
CTRL6
RSVD
RSVD
CTRL7
CTRL8
RSVD
REV_ID [3:0]
R
DRV8889-Q1 和 DRV8889A-Q1 的寄存器映射之间的差异是，DRV8889A-Q1 在 CTRL5 寄存器中有 OL_TIME
[1:0] 和 EN_SR_BLANK 位，用于对开路负载检测时间和缓慢衰减至驱动模式消隐时间进行编程。此外，CTRL2
寄存器中DIS_OUT 位的默认值在DRV8889A-Q1 中有所不同。
复杂的位访问类型被编码以适应小型表单元。表7-15 展示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-15. 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
R
说明
读取
写入类型
W
W
写入
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
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7.6.1 状态寄存器
状态寄存器用于报告警告和故障状况。状态寄存器是只读寄存器
表 7-16 列出了状态寄存器的存储器映射寄存器。表 7-16 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单
元，并且不应修改寄存器内容。
表7-16. 状态寄存器汇总表
地址
0x00
0x01
寄存器名称
故障状态
部分
查找
查找
查找
DIAG 状态1
DIAG 状态2
0x02
7.6.2 故障状态寄存器名称（地址= 0x00）
图7-30 展示了故障状态，图7-30 中对此进行了介绍。
只读
图7-30. 故障状态寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
FAULT
R-0b
SPI_ERROR
R-0b
UVLO
R-0b
CPUV
R-0b
OCP
R-0b
RSVD
R-0b
TF
OL
R-0b
R-0b
表7-17. 故障状态寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
FAULT
R
0b
当nFAULT 引脚为1 时，故障位为0。当nFAULT 引脚为0 时，
故障位为1。
6
SPI_ERROR
R
0b
指示SPI 协议错误，例如SCLK 脉冲多于所需，或者缺少
SCLK，即使nSCS 为低电平。在出现故障时变为高电平，
nFAULT 引脚被驱动为低电平。当协议错误消失时，并且已通过
CLR_FLT 位或nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令后，器件将
恢复正常运行。
5
4
3
2
1
0
UVLO
CPUV
OCP
RSVD
TF
R
R
R
R
R
R
0b
0b
0b
0b
0b
0b
指示欠压锁定故障情况。
指示电荷泵欠压故障情况。
指示过流故障情况
保留。
过热警告、欠温警告和过热关断的逻辑或。
表明存在开路负载情况。
OL
7.6.3 DIAG 状态1（地址= 0x01）
图7-31 展示了DIAG 状态1，表7-18 中对此进行了介绍。
只读
图7-31. DIAG 状态1 寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
OCP_LS2_B
R-0b
OCP_HS2_B
R-0b
OCP_LS1_B
R-0b
OCP_HS1_B
R-0b
OCP_LS2_A
R-0b
OCP_HS2_A
R-0b
OCP_LS1_A
R-0b
OCP_HS1_A
R-0b
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表7-18. DIAG 状态1 寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
OCP_LS2_B
R
0b
表明BOUT 中半桥2 的低侧FET 上存在过流故障
6
5
4
3
2
1
0
OCP_HS2_B
OCP_LS1_B
OCP_HS1_B
OCP_LS2_A
OCP_HS2_A
OCP_LS1_A
OCP_HS1_A
R
R
R
R
R
R
R
0b
0b
0b
0b
0b
0b
0b
表明BOUT 中半桥2 的高侧FET 上存在过流故障
表明BOUT 中半桥1 的低侧FET 上存在过流故障
表明BOUT 中半桥1 的高侧FET 上存在过流故障
表明AOUT 中半桥2 的低侧FET 上存在过流故障
表明AOUT 中半桥2 的高侧FET 上存在过流故障
表明AOUT 中半桥1 的低侧FET 上存在过流故障
表明AOUT 中半桥1 的高侧FET 上存在过流故障
7.6.4 DIAG 状态2（地址= 0x02）
图7-32 展示了DIAG 状态2，表7-19 中对此进行了介绍。
只读
图7-32. DIAG 状态2 寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
UTW
R-0b
OTW
R-0b
OTS
R-0b
RSVD
OL_B
R-0b
OL_A
R-0b
R-000b
表7-19. DIAG 状态2 寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
6
UTW
R
0b
表明欠温警告。
表明过热警告。
表明过热关断。
保留。
OTW
OTS
R
R
R
R
R
0b
5
0b
4-2
1
RSVD
OL_B
OL_A
000b
0b
表明BOUT 上的开路负载检测
表明AOUT 上的开路负载检测
0
0b
7.6.5 控制寄存器
IC 控制寄存器用于配置器件。状态寄存器支持读写。
表 7-20 列出了控制寄存器的存储器映射寄存器。表 7-20 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单
元，并且不应修改寄存器内容。
表7-20. 控制寄存器汇总表
地址
0x03
0x04
0x05
0x06
0x07
0x08
0x09
寄存器名称
CTRL1
CTRL2
CTRL3
CTRL4
CTRL5
CTRL6
CTRL7
部分
查找
查找
查找
查找
查找
查找
查找
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7.6.6 CTRL1 控制寄存器（地址= 0x03）
图7-33 展示了CTRL1 控制，表7-21 中对此进行了介绍。
读/写
图7-33. CTRL1 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
TRQ_DAC [3:0]
R/W-0000b
RSVD
SLEW_RATE [1:0]
R/W-00b
R/W-00b
表7-21. CTRL1 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7-4
TRQ_DAC [3:0]
R/W
0000b
0000b = 100%
0001b = 93.75%
0010b = 87.5%
0011b = 81.25%
0100b = 75%
0101b = 68.75%
0110b = 62.5%
0111b = 56.25%
1000b = 50%
1001b = 43.75%
1010b = 37.5%
1011b = 31.25%
1100b = 25%
1101b = 18.75%
1110b = 12.5%
1111b = 6.25%
3-2
1-0
RSVD
R/W
00b
00b
保留
SLEW_RATE [1:0]
读/写
00b = 10V/µs
01b = 35V/µs
10b = 50V/µs
11b = 105V/µs
7.6.7 CTRL2 控制寄存器（地址= 0x04）
图7-34 展示了适用于DRV8889A-Q1 的CTRL2 控制寄存器，表7-22 中对此进行了介绍。
读/写
图7-34. 适用于DRV8889-Q1 的CTRL2 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
DIS_OUT
R/W-0b
RSVD
TOFF [1:0]
R/W-01b
DECAY [2:0]
R/W-111b
R/W-00b
表7-22. 适用于DRV8889-Q1 的CTRL2 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
DIS_OUT
R/W
0b (DRV8889-Q1)
1b (DRV8889A-Q1)
写入“1”将所有输出设置为高阻态。写入“0”可启用所有输出。与
DRVOFF 引脚进行“或”运算。为防止错误的OL 检测，在将“1”写入
DIS_OUT 以将输出设置为高阻态之前，通过将“0”写入EN_OL 位确
保禁用OL 故障检测。
6-5
RSVD
R/W
00b
保留
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表7-22. 适用于DRV8889-Q1 的CTRL2 控制寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
默认值
说明
4-3
TOFF [1:0]
R/W
01b
00b = 7µs
01b = 16µs
10b = 24µs
11b = 32µs
2-0
DECAY [2:0]
R/W
111b
000b = 提高慢速衰减，降低慢速衰减
001b = 提高慢速衰减，降低混合衰减30%
010b = 提高慢速衰减，降低混合衰减60%
011b = 提高慢速衰减，降低快速衰减
100b = 提高混合衰减30%，降低混合衰减30%
101b = 提高混合衰减60%，降低混合衰减60%
110b = 智能调优动态衰减
111b = 智能调优纹波控制
7.6.8 CTRL3 控制寄存器（地址= 0x05）
图7-35 展示了CTRL3，表7-23 中对此进行了介绍。
读/写
图7-35. CTRL3 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
DIR
STEP
R/W-0b
SPI_DIR
R/W-0b
SPI_STEP
R/W-0b
MICROSTEP_MODE [3:0]
R/W-0000b
R/W-0b
表7-23. CTRL3 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
DIR
R/W
0b
方向输入。SPI_DIR = 1 时，逻辑值“1”设置步进的方向。
6
STEP
R/W
R/W
R/W
R/W
0b
步进输入。SPI_STEP = 1 时，逻辑值“1”使分度器前进一步。
该位会自行清除，并在写入“1”后自动变为“0”。
5
SPI_DIR
0b
0b = DIR 的输出跟随输入引脚
1b = 输出跟随SPI 寄存器DIR
4
SPI_STEP
0b
0b = STEP 的输出跟随输入引脚
1b = 输出跟随SPI 寄存器STEP
3-0
MICROSTEP_MODE [3:0]
0000b
0000b = 100% 电流的全步进（两相励磁）
0001b = 71% 电流的全步进（两相励磁）
0010b = 非循环1/2 步进
0011b = 1/2 步进
0100b = 1/4 步进
0101b = 1/8 步进
0110b = 1/16 步进
0111b = 1/32 步进
1000b = 1/64 步进
1001b = 1/128 步进
1010b = 1/256 步进
1011b 至1111b = 保留
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7.6.9 CTRL4 控制寄存器（地址= 0x06）
图7-36 展示了CTRL4，表7-24 中对此进行了介绍。
读/写
图7-36. CTRL4 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
CLR_FLT
R/W-0b
LOCK [2:0]
R/W-011b
EN_OL
R/W-0b
OCP_MODE
R/W-0b
OTSD_MODE
R/W-0b
TW_REP
R/W-0b
表7-24. CTRL4 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7
CLR_FLT
R/W
0b
将“1”写入该位，以清除所有锁存故障位。该位在写入后自动复
位。
6-4
LOCK [2:0]
R/W
011b
写入110b 以锁定设置，除了这些位和地址0x06h 位7
(CLR_FLT)，忽略后续寄存器写入。写入除110b 之外的任何序
列在解锁时都没有任何影响。
向此寄存器写入011b 以解锁所有寄存器。写入除011b 之外的任
何序列在锁定时都没有任何影响。
3
2
EN_OL
0b
0b
读/写
写入“1”以启用开路负载检测
OCP_MODE
OTSD_MODE
TW_REP
R/W
0b = 过流情况导致锁存故障
1b = 过流情况导致自动重试故障
1
0
R/W
R/W
0b
0b
0b = 过热情况会导致锁存故障
1b = 过热情况会导致自动恢复故障
0b = 不会在nFAULT 线路上报告过热或欠温警告
1b = 会在nFAULT 线路上报告过热或欠温警告
7.6.10 CTRL5 控制寄存器（地址= 0x07）
图7-37 展示了CTRL5 控制，表7-25 中对此进行了介绍。
读/写
图7-37. CTRL5 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
RSVD
R/W-00001000b
表7-25. CTRL5 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7-0
RSVD
R/W
00001000b
保留。应始终为“00001000”。
7.6.11 CTRL6 控制寄存器（地址= 0x08）
图7-38 展示了CTRL6，表7-26 中对此进行了介绍。
读/写
图7-38. CTRL6 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
RSVD
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图7-38. CTRL6 控制寄存器(continued)
R/W-00001111b
表7-26. CTRL6 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7-0
RSVD
R/W
00001111b
保留。
7.6.12 CTRL7 控制寄存器（地址= 0x09）
图7-39 展示了CTRL7，表7-27 中对此进行了介绍。
只读
图7-39. CTRL7 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
RSVD
R-11111111b
表7-27. CTRL7 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7-0
RSVD
R
11111111b
保留。
7.6.13 CTRL8 控制寄存器（地址= 0x0A）
图7-40 展示了CTRL8，表7-28 中对此进行了介绍。
只读
图7-40. CTRL8 控制寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
RSVD
REV_ID [3:0]
R-0010b
R-0000b
表7-28. CTRL8 控制寄存器字段说明
位
字段
类型
默认值
说明
7-4
RSVD
R
0000b
保留
3-0
REV_ID
R
0010b
器件修订版本标识。
0000b 表示第1 个原型修订版本。
0001b 表示第2 个原型修订版本。
0010b 表示量产修订版本。
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8 应用和实施
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 组件规范，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户应负责确定组件是
否适用于其应用。客户应验证并测试其设计，以确保系统功能正常。
8.1 应用信息
DRV8899-Q1 器件用于双极步进控制。
8.2 典型应用
以下设计过程可用于配置DRV8899-Q1 器件。
图8-1. 典型应用原理图（VQFN 封装）
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8.2.1 设计要求
表8-1 列出了典型自适应前照灯应用的设计输入参数。
表8-1. 设计参数
基准
设计参数
电源电压
示例值
9V 至16V，标称值为
VM
13.5V
7.7Ω/相
15°/步进
1/8 步进
300rpm
500mA
RL
电机绕组电阻
电机全步进角
目标微步进级别
目标电机转速
目标满量程电流
θstep
nm
v
IFS
8.2.2 详细设计过程
8.2.2.1 步进电机转速
配置器件时，第一步需要确定所需的电机转速和微步进级别。如果目标应用需要恒定转速，则必须将频率为 ƒstep
的方波施加到 STEP 引脚。如果目标电机转速过高，则电机不会旋转。请确保电机可以支持目标转速。使用 方程
式2 计算所需电机转速(v)、细分级别(nm) 和电机全步进角(θstep) 对应的ƒstep
v (rpm) ì 360 (è / rot)
ƒstep (steps / s) =
qstep (è / step) ìnm (steps / microstep) ì 60 (s / min)
(2)
θstep 的值载于步进电机数据表中或印于电机上。
例如，该自适应前照灯应用中的电机需要以 15°/步进的步进角旋转，目标是在 1/8 微步进模式下实现 300rpm 的
转速。通过使用方程式2，可以计算出ƒstep 为960Hz。
对于DRV8899-Q1 器件，微步进级别由SPI 寄存器中的MICROSTEP_MODE 位设置，可以是表8-2 中列出的任
何设置。更高的细分会带来更平滑的电机运动和更轻的可闻噪声，但会增加开关损耗，且需要更高的 ƒstep 才能实
现相同的电机转速。
表8-2. 细分分度器设置
MICROSTEP_MODE
步进模式
0000b
具有100% 电流的全步进（两相励磁）
0001b
具有71% 电流的全步进（两相励磁）
0010b
非循环1/2 步进
1/2 步进
0011b
0100b
1/4 步进
0101b
1/8 步进
0110b
1/16 步进
1/32 步进
1/64 步进
1/128 步进
1/256 步进
0111b
1000b
1001b
1010b
8.2.2.2 电流调节
在步进电机中，满量程电流(IFS) 是通过任一绕组的最大电流。该值大小取决于VREF 电压和TRQ_DAC 设置。
VREF 引脚上允许的最大电压为2.2 V。DVDD 可用于通过电阻分压器提供VREF。
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在步进期间，IFS 定义了最大电流步进的电流斩波阈值(ITRIP)。
(3)
8.2.2.3 衰减模式
该器件支持八种不同的衰减模式，如表 7-7 所示。流经电机绕组的电流使用可调节的固定时间关断方案进行调
节，这意味着在任何驱动阶段之后，当电机绕组电流达到电流斩波阈值(ITRIP) 时，器件会在 tOFF 时间内一直将绕
组置于八种衰减模式之一。tOFF 之后，新的驱动阶段开始。
8.2.3 应用曲线
图8-2. 混合30 - 混合30 衰减下的1/8 微步进
图8-3. 慢速-慢速衰减下的1/8 细分
图8-4. 智能调谐纹波控制衰减的1/8 微步进
图8-5. 智能调谐动态衰减的1/8 微步进
图8-6. 智能调谐纹波控制衰减的1/32 微步进
图8-7. 智能调谐动态衰减的1/32 微步进
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图8-8. 智能调谐纹波控制衰减的1/256 微步进
图8-9. 智能调谐动态衰减的1/256 微步进
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8.2.4 热应用
该部分介绍了DRV8899-Q1 的功率损耗计算和结温估算方法。
8.2.4.1 功率损耗
DRV8899-Q1 中的总功率损耗由三个主要部分组成：导通损耗 (PCOND)、开关损耗 (PSW) 和静态电流消耗导致的
功率损耗(PQ)。
8.2.4.1.1 导通损耗
对于在全桥内连接的电机而言，电流路径为通过一个半桥的高侧 FET 和另一个半桥的低侧 FET。导通损耗
(PCOND) 取决于电机的均方根电流 (IRMS) 以及高侧 (RDS(ONH)) 和低侧 (RDS(ONL)) 的导通电阻（如方程式 4 所
示）。
PCOND = 2 x (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL)
)
(4)
方程式5 中计算了节8.2.1 中显示的典型应用的导通损耗。
PCOND = 2 x (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL)) = 2 x (500mA / √2)2 x (0.6Ω+ 0.6Ω) = 300mW
(5)
备注
这种计算方式高度依赖于器件的温度，因为温度会显著影响高侧和低侧的 FET 导通电阻。为了更准确
地计算该值，应考虑器件温度对FET 导通电阻的影响。
8.2.4.1.2 开关损耗
由 PWM 开关频率引起的的功率损耗取决于压摆率 (tSR)、电源电压、电机均方根电流和 PWM 开关频率。每个 H
桥在上升时间和下降时间内的开关损耗计算公式如方程式6 和方程式7 所示。
PSW_RISE = 0.5 x VVM x IRMS x tRISE_PWM x fPWM
PSW_FALL = 0.5 x VVM x IRMS x tFALL_PWM x fPWM
(6)
(7)
t
RISE_PWM 和 tFALL_PWM 均可取近似值 VVM/ tSR。将相应的值代入各种参数后，假设压摆率为 105V/µs，PWM 频
率为30kHz，则每个H 桥内的开关损耗计算如下：
PSW_RISE = 0.5 x 13.5V x (500mA/√2) x (13.5V/105V/µs) x 30kHz = 9.2mW
PSW_FALL = 0.5 x 13.5V x (500mA/√2) x (13.5V/105V/µs) x 30kHz = 9.2mW
(8)
(9)
在计算总开关损耗(PSW) 时，取上升时间开关损耗(PSW_RISE) 和下降时间开关损耗(PSW_FALL) 之和的两倍：
PSW = 2 x (PSW_RISE + PSW_FALL) = 2 x (9.2mW + 9.2mW) = 36.8mW
(10)
备注
上升时间 (tRISE) 和下降时间 (tFALL) 是基于转压摆率的典型值 (tSR)计算的。该参数预计会随电源电压、
温度和器件规格的变化而变化。
开关损耗与输出压摆率成反比。压摆换率为 10V/µs 时产生的开关损耗大约比压摆率为 105V/µs 时的开
关损耗高十倍。然而，较低的压摆率往往会使驱动器的 EMC 性能更好。需要进行仔细的权衡分析才能
获得应用的合适压摆率。
开关损耗与 PWM 开关频率成正比。应用中的 PWM 频率将取决于电源电压、电机线圈的电感、反电动
势电压和关断时间或纹波电流（对于智能调优纹波控制衰减模式而言）。
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8.2.4.1.3 由于静态电流造成的功率损耗
由于电源消耗的静态电流造成的功率损耗的计算公式如下所示：
PQ = VVM x IVM
(11)
(12)
代入相应值，可以如下方式计算出静态功率损耗：
PQ = 13.5V x 5mA = 67.5mW
备注
计算静态功率损耗需要使用典型工作电流(IVM)，该值取决于电源电压、温度和器件规格。
8.2.4.1.4 总功率损耗
总功率损耗(PTOT) 是导通损耗、开关损耗和静态功率损耗之和，如方程式13 所示。
PTOT = PCOND + PSW + PQ = 300mW + 36.8mW + 67.5mW = 404.3mW
(13)
8.2.4.2 PCB 类型
本节中的热分析主要针对2 层和 4 层PCB 的HTSSOP 封装和 VQFN 封装，这两种封装具有两种不同的铜厚度
（1oz 和2oz）和六种不同的覆铜区（1cm2、2cm2、4cm2、8cm2、16cm2 和32cm2）。
图8-10 和图8-11 展示了分别适用于HTSSOP 封装和VQFN 封装的2/4 层PCB 的顶层。PCB 的顶层、中间层1
和底层填充有接地层，而中间层2 填充有电源平面。
对于 HTSSOP，在器件封装下方放置了 4 x 3 阵列的热通孔，钻孔直径为 300µm，镀铜厚度为 25µm。对于
VQFN，在器件封装下方放置了 2 x 2 阵列的热通孔，钻孔直径为 300µm，镀铜厚度为 25µm。如果适用，热通孔
可以接触顶层、底层和中间层 1（接地层）。对于 2 层和 4 层设计，中间层和底层均采用尺寸 A*A 建模。对于
VQFN 封装，器件焊盘区域外的顶层无铜。
表8-3 汇总了不同 PCB 类型中不同 PCB 层的覆铜厚度。表8-4 汇总了适用于 HTSSOP 封装的不同 PCB 覆铜区
的PCB 尺寸(A)，表8-5 汇总了适用于VQFN 封装的不同PCB 覆铜区的PCB 尺寸(A)。
表8-3. PCB 类型和覆铜厚度
PCB 类型
2 层
中间层1
中间层2
覆铜厚度
1oz PCB
2oz PCB
1oz PCB
2oz PCB
顶层
1oz
2oz
1oz
2oz
底层
1oz
2oz
1oz
2oz
不适用
1oz
1oz
1oz
1oz
4 层
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图8-10. 适用于HTSSOP 封装的PCB - 顶层（4/2 层
PCB）
图8-11. 适用于VQFN 封装的PCB - 顶层（4/2 层
PCB）
表8-4. 适用于HTSSOP 封装的PCB 尺寸
覆铜区(cm2)
尺寸(A) (mm)
13.31 mm
17.64 mm
23.62 mm
31.98 mm
43.76 mm
60.36 mm
1cm2
2cm2
4cm2
8cm2
16cm2
32cm2
表8-5. 适用于VQFN 封装的PCB 尺寸
覆铜区(cm2)
尺寸(A) (mm)
10.00 mm
14.14 mm
20.00 mm
28.28 mm
40.00 mm
56.57 mm
1cm2
2cm2
4cm2
8cm2
16cm2
32cm2
8.2.4.3 HTSSOP 封装的热参数
RθJA（结至环境热阻）和 ΨJB（结至电路板特征参数）等热参数的变化很大程度取决于 PCB 类型、封装类型、
铜厚度和铜焊盘面积。
图 8-12 和图 8-13 展示了采用 HTSSOP 封装的 2 层 PCB 铜焊盘区域的 RθJA（结至环境热阻）和 ΨJB（结至电
路板特征参数）差异。如这些曲线所示，当PCB 的铜厚度越厚和铜焊盘面积越大，热阻就越低。
类似地，图8-14 和图8-15 展示了采用HTSSOP 封装的4 层PCB 铜焊盘区域的RθJA 和ΨJB 差异。
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备注
热参数（RθJA[结至环境热阻]和 ΨJB[结至电路板特征参数]）是基于环境温度为 25°C、高侧和低侧
FET 之间均匀耗散 2W 功率这一情况计算得出的。计算得出的热参数考虑了功率 FET 实际位置处的功
率耗散，而不是平均估计值。
热参数很大程度取决于外部条件，如海拔高度、封装几何形状等。更多详细信息，请参阅应用报告。
图8-12. 2 层PCB 结至环境热阻(RθJA) 与覆铜区的关 图8-13. 2 层PCB 结至电路板特征参数(ΨJB) 与覆铜
系
区的关系
图8-14. 4 层PCB 结至环境热阻(RθJA) 与覆铜区的关 图8-15. 4 层PCB 结至电路板特征参数(ΨJB) 与覆铜
系
区的关系
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8.2.4.4 VQFN 封装的热参数
图 8-16 和图 8-17 展示了采用 VQFN 封装的 2 层 PCB 铜焊盘区域的 RθJA（结至环境热阻）和 ΨJB（结至电路
板特征参数）差异。从这些曲线可以看出，PCB 的铜厚度越厚和铜焊盘面积越大，热阻就越低。
类似地，图8-18 和图8-19 展示了采用VQFN 封装的4 层PCB 铜焊盘区域的RθJA 和ΨJB 差异。
备注
热参数（RθJA[结至环境热阻]和 ΨJB[结至电路板特征参数]）是基于环境温度为 25°C、高侧和低侧
FET 之间均匀耗散 2W 功率这一情况计算得出的。计算得出的热参数考虑了功率 FET 实际位置处的功
率耗散，而不是平均估计值。
热参数很大程度取决于外部条件，如海拔高度、封装几何形状等。更多详细信息，请参阅应用报告。
图8-16. 2 层PCB 结至环境热阻(RθJA) 与覆铜区的关
图8-17. 2 层PCB 结至电路板特征参数(ΨJB) 与覆铜
系
区的关系
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图8-18. 4 层PCB 结至环境热阻(RθJA) 与覆铜区的关
系
图8-19. 4 层PCB 结至电路板特征参数(ΨJB) 与覆铜
区的关系
8.2.4.5 器件结温估算
如果已知环境温度TA 和总功率损耗(PTOT)，则结温(TJ) 的计算公式如下。TJ = TA + (PTOT x RθJA
在一个符合JEDEC 标准的4 层PCB 中，采用VQFN 封装的结至环境热阻(RθJA) 为40.7°C/W。
结温计算方式如下：
)
TJ = 25°C + (0.4043W x 40.7°C/W) = 41.46 °C
(14)
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9 电源建议
该器件可在4.5V 至45 V 的输入电压电源(VM) 范围内正常工作。必须在每个VM 引脚处放置一个额定电压为VM
的0.01µF 陶瓷电容器，该电容器需尽可能靠近该器件。此外，VM 上必须放置一个大容量电容器。
9.1 大容量电容
配备合适的局部大容量电容是电机驱动系统设计中的一个重要因素。使用更多的大容量电容通常是有益的，但缺
点是增加了成本和物理尺寸。
所需的局部电容数量取决于多种因素，包括：
• 电机系统所需的最高电流
• 电源的电容和拉电流的能力
• 电源和电机系统之间的寄生电感量
• 可接受的电压纹波
• 使用的电机类型（有刷直流、无刷直流、步进电机）
• 电机制动方法
电源和电机驱动系统之间的电感会限制电源的电流变化速率。如果局部大容量电容太小，系统将以电压变化的方
式对电机中的电流不足或过剩电流作出响应。当使用足够多的大容量电容时，电机电压保持稳定，可以快速提供
大电流。
数据表通常会给出建议值，但需要进行系统级测试来确定大小适中的大容量电容。
大容量电容的额定电压应高于工作电压，以便在电机向电源传递能量时提供裕度。
Parasitic Wire
Inductance
Motor Drive System
Power Supply
VM
+
Motor
Driver
+
œ
GND
Local
Bulk Capacitor
IC Bypass
Capacitor
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图9-1. 带外部电源的电机驱动系统示例设置
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10 布局
10.1 布局指南
应使用一个推荐电容值为 0.01µF 且额定电压为 VM 的低 ESR 陶瓷旁路电容将 VM 引脚旁路至 GND。该电容应
尽可能靠近VM 引脚放置，并通过较宽的引线或通过接地平面与器件GND 引脚连接。
必须使用额定电压为VM 的大容量电容将VM 引脚旁路至接地。该组件可以是电解电容。
必须在CPL 和CPH 引脚之间放置一个低ESR 陶瓷电容。建议使用一个电容值为0.022µF、额定电压为VM 的电
容。将此组件尽可能靠近引脚放置。
必须在 VM 和 VCP 引脚之间放置一个低 ESR 陶瓷电容。建议使用一个电容值为 0.22µF、额定电压为 16V 的电
容。将此组件尽可能靠近引脚放置。
使用低 ESR 陶瓷电容器将 DVDD 引脚旁路至接地。建议使用一个电容值为0.47µF，额定电压为6.3V 的电容
器。将此旁路电容器尽可能靠近引脚放置。
散热焊盘必须连接到系统接地。
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10.2 布局示例
图10-1. QFN 布局建议
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11 器件和文档支持
11.1 文档支持
11.1.1 相关文档
请参阅如下相关文档：
• 德州仪器(TI)，DRV8899-Q1 功能安全时基故障率、FMD 和引脚FMA
• 德州仪器(TI)，计算电机驱动器的功耗应用报告
• 德州仪器(TI)，电流再循环和衰减模式应用报告
• 德州仪器(TI)，AutoTune™ 如何调节步进电机中的电流白皮书
• 德州仪器(TI)，工业电机驱动解决方案指南
• 德州仪器(TI)，PowerPAD™ 速成应用报告
• 德州仪器(TI)，PowerPAD™ 热增强型封装应用报告
• 德州仪器(TI)，使用AutoTune™ 轻松实现步进电机白皮书
• 德州仪器(TI)，了解电机驱动器电流额定值应用报告
• 德州仪器(TI)，电机驱动器布局指南应用报告
• 德州仪器(TI)，DRV8899-Q1 评估模块(EVM) 工具文件夹
11.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
11.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
11.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
11.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
11.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
12 机械、封装和可订购信息
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更，恕不另行通知和
修订该文档。如需获取此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
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PACKAGE OUTLINE
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
4.1
3.9
A
B
4.1
3.9
PIN 1 INDEX AREA
0.1 MIN
(0.13)
SECTION A-A
TYPICAL
C
1 MAX
SEATING PLANE
0.08
C
0.05
0.00
2X 2.5
2.45 0.1
(0.2) TYP
7
12
A
6
13
(0.16)
A
SYMM
25
2X
2.5
1
18
0.3
0.2
24X
20X 0.5
19
0.5
24
0.1
0.05
C A B
SYMM
PIN 1 ID
(OPTIONAL)
C
24X
0.3
4224736/A 12/2018
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. The package thermal pad must be soldered to the printed circuit board for optimal thermal and mechanical performance.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
2X (3.8)
2X (2.5)
(
2.45)
24
19
24X (0.6)
24X (0.25)
1
18
20X (0.5)
25
SYMM
2X 2X
(2.5) (3.8)
2X
(0.975)
6
13
(R0.05) TYP
(Ø 0.2) VIA
TYP
7
12
2X (0.975)
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 18X
0.07 MIN
ALL AROUND
0.07 MAX
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4224736/A 12/2018
NOTES: (continued)
4. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
5. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown
on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
2X (3.8)
2X (2.5)
4X
1.08)
(
24
19
24X (0.6)
24X (0.25)
1
25
18
20X (0.5)
SYMM
2X 2X
(2.5) (3.8)
2X (0.64)
6
13
(R0.05) TYP
METAL
TYP
7
12
2X (0.64)
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
EXPOSED PAD
78% PRINTED COVERAGE BY AREA
SCALE: 18X
4224736/A 12/2018
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
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重要声明和免责声明
TI 提供技术和可靠性数据（包括数据表）、设计资源（包括参考设计）、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源，不保证没
有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保，包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担保。
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证并测试您的应用，(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。这些资源如有变更，恕不另行通知。TI 授权您仅可
将这些资源用于研发本资源所述的TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。您无权使用任何其他TI 知识产权或任何第三方知
识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成本、损失和债务，TI 对此概不负责。
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提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改TI 针对TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。重要声明
邮寄地址：Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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20-Apr-2021
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
DRV8899QWRGERQ1
ACTIVE
VQFN
RGE
24
3000 RoHS & Green
NIPDAU
Level-2-260C-1 YEAR
-40 to 125
DRV
8899
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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3-Jun-2022
TAPE AND REEL INFORMATION
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
DRV8899QWRGERQ1
VQFN
RGE
24
3000
330.0
12.4
4.25
4.25
1.15
8.0
12.0
Q2
Pack Materials-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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3-Jun-2022
TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
*All dimensions are nominal
Device
Package Type Package Drawing Pins
VQFN RGE 24
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
367.0 367.0 35.0
DRV8899QWRGERQ1
3000
Pack Materials-Page 2
GENERIC PACKAGE VIEW
RGE 24
VQFN - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
Images above are just a representation of the package family, actual package may vary.
Refer to the product data sheet for package details.
4204104/H
PACKAGE OUTLINE
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
4.1
3.9
A
B
4.1
3.9
PIN 1 INDEX AREA
0.1 MIN
(0.13)
SECTION A-A
TYPICAL
C
1 MAX
SEATING PLANE
0.08 C
0.05
0.00
2X 2.5
2.45±0.1
(0.2) TYP
7
12
A
6
13
(0.16)
A
SYMM
25
2X
2.5
1
18
0.3
0.2
24X
20X 0.5
19
24
0.1
0.05
C A B
C
SYMM
PIN 1 ID
(OPTIONAL)
0.5
0.3
24X
4224736/A 12/2018
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. The package thermal pad must be soldered to the printed circuit board for optimal thermal and mechanical performance.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
2X (3.8)
2X (2.5)
(
2.45)
24
19
24X (0.6)
24X (0.25)
1
18
20X (0.5)
25
SYMM
2X
2X
(2.5) (3.8)
2X
(0.975)
6
13
(R0.05) TYP
(Ø 0.2) VIA
TYP
7
12
2X (0.975)
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 18X
0.07 MIN
ALL AROUND
0.07 MAX
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4224736/A 12/2018
NOTES: (continued)
4. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
5. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown
on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
VQFN - 1 mm max height
RGE0024N
PLASTIC QUAD FLATPACK-NO LEAD
2X (3.8)
2X (2.5)
4X
1.08)
(
24
19
24X (0.6)
24X (0.25)
1
25
18
20X (0.5)
SYMM
2X
2X
(2.5) (3.8)
2X (0.64)
6
13
(R0.05) TYP
METAL
TYP
7
12
2X (0.64)
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
EXPOSED PAD
78% PRINTED COVERAGE BY AREA
SCALE: 18X
4224736/A 12/2018
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
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