MCT8329A [TI]
60V 无传感器梯形控制三相 BLDC 栅极驱动器;型号: | MCT8329A |
厂家: | TEXAS INSTRUMENTS |
描述: | 60V 无传感器梯形控制三相 BLDC 栅极驱动器 栅极驱动 传感器 驱动器 |
文件: | 总163页 (文件大小:4681K) |
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MCT8329A
ZHCSQ43 –JANUARY 2023
MCT8329A 高速无传感器梯形控制三相BLDC 栅极驱动器
1 特性
3 说明
• 采用集成无传感器电机控制算法的三相BLDC 栅极
驱动器
MCT8329A 为需要三相无刷直流电机高速运行或极快
启动的应用提供了一个单芯片无代码无传感器梯形解决
方案。该器件具有三个半桥栅极驱动器,每个驱动器都
能够驱动高侧和低侧 N 沟道功率 MOSFET。该器件使
用内部电荷泵生成合适的栅极驱动电压,使用自举电路
增强高侧 MOSFET。具有涓流电荷泵,支持 100% 占
空比。此栅极驱动架构支持高达 1A 的栅极驱动峰值拉
电流和 2A 的栅极驱动峰值灌电流。MCT8329A 由单
一电源供电,支持 4.5V 至 60V 的宽输入电源电压范
围。
– 无代码高速梯形控制
– 支持高达3kHz(电气频率)
– 非常短的启动时间(< 50ms)
– 快速减速(< 150ms)
– 支持120° 或150° 调制,以改善声学性能
– 正向和反向转动支持
– 模拟,PWM,频率或基于I2C 的控制输入
– 可配置的电机启动和停止选项
– 可选闭环速度或功率控制,开环电压控制
– 5 点可配置参考配置文件支持
– 抗电压浪涌可防止过压
无传感器梯形控制可通过非易失性 EEPROM
(MCT8329A1I) 中的寄存器设置实现高度可配置,范围
从电机启动行为到闭环运行,可支持器件在配置完毕后
独立运行。可使用支持单个外部电流采样电阻的集成电
流检测放大器来检测电机电流。该器件通过 PWM 输
入、模拟电压、可变频率方波或 I2C 命令接收速度命
令。MCT8329A 集成了多种保护特性,可在出现故障
事件时保护该器件、电机和系统。
– 通过DACOUT 进行变量监控
• 65V 三相半桥栅极驱动器
– 可驱动工作电压为4.5V 至60V 的3 个高侧和3
个低侧N 沟道MOSFET
– 支持100% PWM 占空比
– 基于自举的栅极驱动器架构
– 1A/2A 最大峰值拉电流/灌电流
• 集成电流检测放大器
器件信息(1)
封装尺寸(标称值)
器件型号
封装
MCT8329A1IREER VQFN (36)
5.00mm × 4.00mm
– 可调增益(5、10、20、40 V/V)
• 低功耗睡眠模式
(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。
– VPVDD = 24V、TA = 25°C 时为5µA(最大值)
• 速度环路精度:使用内部时钟时小于3%
• 支持高达100kHz 的PWM 频率
• 在AVDD 连接到VREG 的情况下,提供精确LDO
(AVDD) 3.3V±3%、50mA 支持
• 独立驱动器关断路径(DRVOFF)
• 通过展频,实现更低的EMI
• 整套集成保护特性
4.5 to 60-V
LDO out
3.3-V, up to 80-mA
SPEED
PWM, analog, frequency
MCT8329A
or commanded over I2C
A
DIRECTION
Sensorless
Trap
BRAKE
Gate
Drive
A
FG
Speed feecback
B
C
EEPROM
nFAULT
I2C
LDO Regulator
Charge pump
Current
sense
Op onal during
opera on; I2C speed,
diagnos cs, or on-
the- y con gura on
– 电源欠压锁定(UVLO)
– 电机锁定检测(3 种不同类型)
– 过流保护(OCP)
Bootstrap Architecture
Integrated Current
Sense Ampli er
DACOUTx
Real- me variable
monitoring, 12-bit DAC
– 热关断(TSD)
简化原理图
– 故障条件指示引脚(nFAULT)
– 可选择通过I2C 接口进行故障诊断
2 应用
• 无刷直流(BLDC) 电机模块
• 无线真空吸尘器
• HVAC 风机和通风设备
• 电器风扇和泵
• 无线园艺和电动工具、割草机
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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
6 规格................................................................................... 6
6.1 绝对最大额定值...........................................................6
6.2 ESD 等级- 通信..........................................................7
6.3 建议运行条件.............................................................. 8
6.4 热性能信息1pkg......................................................... 8
6.5 电气特性......................................................................9
6.6 标准和快速模式下SDA 和SCL 总线的特征............. 16
6.7 典型特性....................................................................18
7 详细说明.......................................................................... 19
7.1 概述...........................................................................19
7.2 功能方框图................................................................20
7.3 特性说明....................................................................21
7.4 器件功能模式............................................................ 64
7.5 外部接口....................................................................65
7.6 EEPROM 访问和I2C 接口........................................ 68
7.7 EEPROM(非易失性)寄存器映射...........................74
7.8 RAM(易失性)寄存器映射....................................125
8 应用和实施.....................................................................143
8.1 应用信息..................................................................143
8.2 典型应用..................................................................143
9 电源相关建议.................................................................154
9.1 大容量电容..............................................................154
10 布局............................................................................. 155
10.1 布局指南................................................................155
10.2 布局示例................................................................156
10.3 散热注意事项........................................................ 157
11 器件和文档支持............................................................158
11.1 文档支持................................................................158
11.2 支持资源................................................................158
11.3 商标.......................................................................158
11.4 静电放电警告.........................................................158
11.5 术语表................................................................... 158
12 机械、封装和可订购信息.............................................158
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
日期
修订版本
说明
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5 引脚配置和功能
1
28
27
26
25
24
23
22
DGND
VREG
FG
2
SPEED/WAKE
AVDD
3
GCTRL
GND
PVDD
CPL
4
5
6
7
8
9
AGND
DRVOFF
SN
CPH
SP
GVDD
BSTA
LSS
21
20
Thermal pad
GLC
19
SHA 10
GHC
图5-1. MCT8329A1I 36 引脚VQFN(带有外露散热焊盘) 顶视图
表5-1. 引脚功能
36 引脚封装
引脚
名称
类型(1)
说明
MCT8329A1I
AGND
25
26
GND
PWR
器件模拟接地
3.3V 稳压器输出。在AVDD 和AGND 引脚之间连接一个X5R 或X7R、1μF、6.3V
陶瓷电容器。该稳压器可以提供高达50mA 的外部电流(如果AVDD 短接至
VREG)。TI 建议电容器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
AVDD
高电平→制动电机
低电平→正常运行
BRAKE
34
I
如果未使用,则通过10kΩ 电阻器连接到GND
自举输出引脚。在BSTA 和SHA 之间连接一个X5R 或X7R、1µF、25V 的陶瓷电容
器。
BSTA
BSTB
BSTC
9
O
O
O
自举输出引脚。在BSTB 和SHB 之间连接一个X5R 或X7R、1µF、25V 的陶瓷电容
器。
13
17
自举输出引脚。在BSTC 和SHC 之间连接一个X5R 或X7R、1µF、25V 的陶瓷电容
器。
CPH
CPL
7
6
PWR
PWR
电荷泵开关节点。在CPH 引脚和CPL 引脚之间连接一个X5R 或X7R、额定电压为
PVDD 的陶瓷电容器。TI 建议电容器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
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表5-1. 引脚功能(continued)
36 引脚封装
引脚
名称
类型(1)
说明
MCT8329A1I
DACOUT/S
Ox/
SPEED_AN
A
通用引脚。可配置为DAC 输出、电流检测放大器输出或模拟基准(速度或功率或电
压)输入。
33
1
I/O
DGND
GND
器件数字接地
电机旋转方向;
当为低电平时,相位驱动序列为OUT A →OUT B →OUT C
当为高电平时,相位驱动序列为OUT A →OUT C →OUT B
如果未使用,则通过10kΩ 电阻器连接到GND
DIR
31
24
I
I
独立驱动器关断路径。通过将栅极驱动器置于下拉状态,将DRVOFF 拉高可关断所
有外部MOSFET。该信号绕过并覆盖数字和控制内核。
DRVOFF
1.5V 内部稳压器输出。在DVDD 和DGND 引脚之间连接一个X5R 或X7R、1µF、
6.3V 陶瓷电容器。
DVDD
EXT_CLK
FG
36
32
28
PWR
I
外部时钟基准模式下的外部时钟基准输入。
电机速度指示器输出。开漏输出需要一个连接到1.8 至5V 电压的外部上拉电阻器。
即使不使用引脚功能,也需要连接外部上拉电阻器。
O
外部MOSFET 的栅极控制用作稳压器,通过VREG 引脚为数字子系统提供电流。该
功能有助于降低器件内部的功耗。
GCTRL
3
O
GHA
GHB
GHC
GLA
GLB
GLC
GND
11
15
19
12
16
20
4
O
O
高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率MOSFET 的栅极
高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率MOSFET 的栅极
高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率MOSFET 的栅极
低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率MOSFET 的栅极
低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率MOSFET 的栅极
低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率MOSFET 的栅极
器件电源接地
O
O
O
O
GND
栅极驱动器电源输出。在GVDD 和GND 引脚之间连接一个X5R 或X7R、额定电压
为30V、容值≥10uF 的陶瓷局部电容器。TI 建议使用>10x CBSTx 的电容值和至少
两倍于引脚正常工作电压的额定电压。
GVDD
8
PWR
低侧源极引脚,连接此处外部低侧MOSFET 的所有源极。该引脚是低侧栅极驱动器
的灌电流路径,并用作监测低侧MOSFET VDS 电压和VSEN_OCP 电压的输入。
LSS
21
35
PWR
O
故障指示器。该引脚在故障条件下被拉至逻辑低电平。开漏输出需要一个连接到1.8
至5V 电压的外部上拉电阻器。即使不使用引脚功能,也需要连接外部上拉电阻器。
nFAULT
栅极驱动器电源输入。连接到电桥电源。在PVDD 和GND 引脚之间连接一个X5R
或X7R、0.1µF、额定电压>2x PVDD、容值>10uF 的陶瓷局部电容器。TI 建议电容
器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
PVDD
5
PWR
I2C 时钟输入
I2C 数据线
SCL
SDA
30
29
I
I/O
高侧源极引脚。连接到高侧功率MOSFET 源极。该引脚是VDS 监视器的输入和高侧
栅极驱动器灌电流的输出。
SHA
SHB
SHC
10
14
18
I/O
I/O
I/O
高侧源极引脚。连接到高侧功率MOSFET 源极。该引脚是VDS 监视器的输入和高侧
栅极驱动器灌电流的输出。
高侧源极引脚。连接到高侧功率MOSFET 源极。该引脚是VDS 监视器的输入和高侧
栅极驱动器灌电流的输出。
SN
SP
23
22
I
I
电流检测放大器输入。连接到电流分流电阻的低侧。
低侧分流放大器输入。连接到低侧功率MOSFET 源极和电流分流电阻器的高侧。
多功能输入。
器件睡眠/唤醒输入。
器件速度输入;支持基于模拟、PWM 或频率的基准(速度或功率或电压)输入。
SPEED/
WAKE
27
I
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表5-1. 引脚功能(continued)
36 引脚封装
引脚
名称
类型(1)
说明
MCT8329A1I
内部DVDD LDO 的稳压器输入电源。连接到AVDD 或外部3-5.5V 电压。在VREG
和DGND 引脚之间连接一个X5R 或X7R、1μF、6.3V 陶瓷电容器。
VREG
2
-
PWR
PWR
散热焊盘
必须接地
(1) I = 输入,O = 输出,GND = 接地引脚,PWR = 电源,NC = 无连接
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在工作温度范围内(除非另有说明)(1)
最小值
-0.3
最大值
单位
V
PVDD
65
80
电源引脚电压
BSTx
-0.3
V
自动加载引脚电压
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
20
V
V
V
V
V
V
V
V
V
BSTx,以SHx 为基准
BSTx,以GHx 为基准
CPL、CPH
GND、DGND、AGND
VREG
自动加载引脚电压
20
自动加载引脚电压
VGVDD
0.3
6
电荷泵引脚电压
接地引脚之间的电压差
稳压器引脚电压(VREG)
栅极控制引脚电压(GCTRL)
栅极驱动器稳压器引脚电压
数字稳压器引脚电压
模拟稳压器引脚电压
GCTRL
7
GVDD
20
DVDD
1.7
4
AVDD
BRAKE、DRVOFF、DIR、EXT_CLK、
SCL、SDA、SPEED/WAKE、
DACOUT/SOx/SPEED_ANA
-0.3
6
V
逻辑引脚电压
-0.3
-8
6
80
80
20
70
72
20
20
0.3
1
V
V
nFAULT、FG
GHx
开漏引脚输出电压
高侧栅极驱动引脚电压
GHx
-10
-0.3
-8
V
高侧栅极驱动引脚500ns 瞬态电压
V
GHx,以SHx 为基准
高侧栅极驱动引脚电压
高侧源极引脚电压
SHx
SHx
V
-10
-0.3
-1
V
高侧源极引脚500ns 瞬态电压
V
GLx,以LSS 为基准
GLx,以LSS 为基准
GLx,以GVDD 为基准
GLx,以GVDD 为基准
LSS
低侧栅极驱动引脚电压
低侧栅极驱动引脚500ns 瞬态电压((2))
V
V
低侧栅极驱动引脚电压
V
低侧栅极驱动引脚500ns 瞬态电压
低侧源极检测引脚电压
-1
1
V
LSS
-10
8
V
低侧源极检测引脚500ns 瞬态电压
A
GHx、GLx
SN、SP
SN、SP
栅极驱动电流
受内部限制
受内部限制
-1
-10
-40
-40
-65
1
8
V
采样电阻放大器输入引脚电压
采样电阻放大器输入引脚500ns 瞬态电压
环境温度,TA
V
125
150
150
°C
°C
°C
结温,TJ
贮存温度,Tstg
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成永久损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条
件下能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用,器件可能不会完全正常运行,这可能影响器件的可靠性、
功能和性能,并缩短器件寿命
(2) 当GLx-LSS 为负时,支持高达5A、持续时间为500nS 的电流
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6.2 ESD 等级- 通信
值
单位
人体放电模型(HBM),符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准(1)
充电器件模式(CDM),符合JEDEC 规范JESD22-C101(2)
±2000
V(ESD)
V
静电放电
±750
(1) JEDEC 文档JEP155 指出:500V HBM 时能够在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出:250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
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6.3 建议运行条件
在工作温度范围内(除非另有说明)
最小值
标称值
最大值
单位
V
VPVDD
PVDD
4.5
60
30
20
电源电压
VPVDD_RAMP
PVDD
V/us
上电时的电源电压斜升速率
以SHx 为基准的自动加载引脚电压
VBST
4
V
SPEED/WAKE = 高,输出正在切换
稳压器外部负载电流(AVDD 连接到
VREG)
(1)
IAVDD
AVDD
50
mA
ITRICKLE
VVREG
BSTx
2
µA
V
涓流电荷泵外部负载电流
VREG
2.2
0
5.5
VREG 引脚电压
BRAKE、DRVOFF、DIR、EXT_CLK、
SPEED/WAKE、SDA、SCL
VIN
5.5
V
逻辑输入电压
fPWM
VOD
IOD
0
100
5.5
-10
kHz
V
PWM 频率
FG,nFAULT
开漏上拉电压
开漏输出电流
nFAULT
mA
总平均栅极驱动电流(低侧和高侧相结
合)
(1)
IGS
30
mA
I
GHx、IGLx
VSHSL
CBOOT
CGVDD
TA
4
4.7 ((2))
130
V/ns
µF
SHx 引脚上的压摆率
BSTx 和SHx 之间的电容器
GVDD 和GND 之间的电容器
工作环境温度
µF
-40
-40
125
°C
TJ
150
°C
工作结温
(1) 必须遵循功率损耗和热限值
(2) 当CBSTx 大于4.7µF 时,需要限制流经自举二极管(DBOOT) 的电流。
6.4 热性能信息1pkg
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REE (VQFN)
36
热指标(1)
单位
RθJA
37.7
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJC(top)
RθJB
23.3
16
3.8
16
5
结至外壳(顶部)热阻
结至电路板热阻
ΨJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳(底部)热阻
ΨJB
RθJC(bot)
(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
4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电源(PVDD、GVDD、AVDD、DVDD、VREG、GCTRL)
VPVDD = 24V,VSPEED/WAKE = 0,TA =
25°C,AVDD 连接到VREG
3
5
6
µA
µA
IPVDDQ
PVDD 睡眠模式电流
PVDD 待机模式电流
VSPEED/WAKE = 0,TA = 125°C,AVDD
连接到VREG
3.5
VPVDD = 24V,VSPEED/WAKE < VEN_SB
DRVOFF = 低电平,TA = 25°C,AVDD
连接到VREG
,
25
25
28
28
mA
mA
IPVDDS
VSPEED/WAKE < VEN_SB ,DRVOFF = 低电
平,AVDD 连接到VREG
VPVDD = 24V,VSPEED/WAKE > VEX_SL
,
PWM_FREQ_OUT = 10000b (25kHz),
TJ = 25°C,未连接FET 和电机,AVDD
连接到VREG
28
28
30
30
mA
mA
mA
mA
VPVDD = 24V,VSPEED/WAKE > VEX_SL
,
PWM_FREQ_OUT = 10000b (25kHz),
未连接FET 和电机,AVDD 连接到
VREG
IPVDD
PVDD 运行模式电流
VPVDD = 8V,VSPEED/WAKE > VEX_SL
,
PWM_FREQ_OUT = 10000b (25kHz),
TJ = 25°C,未连接FET 和电机,AVDD
未连接到VREG,VREG = 外部3.3V
8.5
8.5
14.1
11.1
VPVDD = 24V,VSPEED/WAKE > VEX_SL
,
PWM_FREQ_OUT = 10000b (25kHz),
未连接FET 和电机,AVDD 未连接到
VREG,VREG = 外部3.3V
VSPEED/WAKE > VEX_SL
,
PWM_FREQ_OUT = 10000b (25kHz),
VREG 连接到AVDD
IVREG
25
16
mA
µA
VREG 引脚运行模式电流
VBSTx = VSHx = 60V,VGVDD = 0V,
VSPEED/WAKE = 低电平
ILBSx
5
10
自动加载引脚漏电流
GLx = GHx = 开关频率为20kHz,未连
接FET
ILBS_TRAN
60
11.8
11.8
115
13
300
15
µA
V
自动加载引脚运行模式瞬态漏电流
V
PVDD ≥40V,IGS = 10mA,TJ = 25°C
22V ≤VPVDD ≤40V,IGS = 30mA,TJ
= 25°C
13
15
V
8V ≤VPVDD ≤22V,IGS = 30mA,TJ =
11.8
11.8
13
13
15
14.5
13.5
V
V
V
VGVDD_RT
GVDD 栅极驱动器稳压器电压(室温)
25°C
6.75V ≤VPVDD ≤8V,IGS = 10mA,TJ
= 25°C
2*VPVDD
- 1
4.5V ≤VPVDD ≤6.75V,IGS = 10mA,
TJ = 25°C
11.5
11.5
11.5
11.5
15.5
15.5
15.5
14.5
V
V
V
V
V
PVDD ≥40V,IGS = 10mA
22V ≤VPVDD ≤40V,IGS = 30mA
8V ≤VPVDD ≤22V,IGS = 30mA
6.75V ≤VPVDD ≤8V,IGS = 10mA
VGVDD
GVDD 栅极驱动器稳压器电压
2*VPVDD
- 1.4
13.5
V
4.5V ≤VPVDD ≤6.75V,IGS = 10mA
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
V
PVDD ≥6V,0mA ≤IAVDD ≤30mA,
3.26
3.3
3.33
3.4
V
TJ = 25°C
V
PVDD ≥6V,30mA ≤IAVDD ≤80mA,
VAVDD_RT
3.2
3.3
3.3
V
V
AVDD 模拟稳压器电压(室温)
TJ = 25°C
V
PVDD ≤6V,0mA ≤IAVDD ≤50mA,
3.13
3.46
TJ = 25°C
VDVDD
VAVDD
VGCTRL
VREG = 3.3V
1.4
3.2
1.55
3.3
3.3
5.7
1.65
3.4
3.5
6.5
V
V
V
V
数字稳压器电压
AVDD 模拟稳压器电压
栅极控制电压
V
V
PVDD ≥6V,0mA ≤IAVDD ≤80mA
PVDD ≤6V,0mA ≤IAVDD ≤50mA
3.125
4.9
VPVDD > 4.5V
栅极驱动器(GHx、GLx、SHx、SLx)
IGHx = -100mA,VGVDD = 12V,未连接
VGSHx_LO
VGSHx_HI
VGSLx_LO
VGSLx_HI
0.05
0.28
0.05
0.28
2.7
0.11
0.44
0.11
0.44
4.5
0.24
0.82
0.27
0.82
8.4
V
V
V
V
高侧栅极驱动低电平电压
FET
IGHx = 100mA,VGVDD = 12V,未连接
FET
高侧栅极驱动高电平电压(VBSTx - VGHx
低侧栅极驱动低电平电压
)
IGLx = -100mA,VGVDD = 12V,未连接
FET
IGLx = 100mA,VGVDD = 12V,未连接
FET
低侧栅极驱动高电平电压(VGVDD - VGLx
高侧上拉开关电阻
)
RDS(ON)_PU_
IGHx = 100mA,VGVDD = 12V
IGHx = 100mA,VGVDD = 12V
IGLx = 100mA,VGVDD = 12V
IGLx = 100mA,VGVDD = 12V
Ω
Ω
Ω
Ω
HS
RDS(ON)_PD_
0.5
1.1
2.4
高侧下拉开关电阻
HS
RDS(ON)_PU_
2.7
4.5
8.3
低侧上拉开关电阻
LS
RDS(ON)_PD_
0.5
1.1
2.8
低侧下拉开关电阻
LS
IDRIVEP_HS
IDRIVEN_HS
IDRIVEP_LS
IDRIVEN_LS
RPD_LS
VGSHx = 12V
550
1150
550
1150
80
1000
2000
1000
2000
100
1575
2675
1575
2675
120
mA
mA
mA
mA
kΩ
高侧峰值栅极拉电流
高侧峰值栅极灌电流
低侧峰值栅极拉电流
低侧峰值栅极灌电流
低侧无源下拉电阻
VGSHx = 0V
VGSLx = 12V
VGSLx = 0V
GLx 至LSS
RPDSA_HS
8
10
12.5
GHx 至SHx,VGSHx = 2V
kΩ
高侧半有源下拉电阻
自举二极管
IBOOT = 100µA
0.8
1.6
9
V
V
VBOOTD
自举二极管正向电压
IBOOT = 100mA
RBOOTD
4.5
5.5
自举动态电阻(ΔVBOOTD/ΔIBOOT
)
IBOOT = 100mA 和50mA
Ω
逻辑电平输入(BRAKE、DIR、EXT_CLK、SCL、SDA、SPEED/WAKE)
0.25*AV
DD
VIL
VIH
V
V
AVDD = 3 至3.6V
AVDD = 3 至3.6V
输入逻辑低电平电压
输入逻辑高电平电压
0.65*AV
DD
VHYS
50
-0.15
-0.3
500
1
800
0.15
0.1
mV
µA
输入滞后
IIL
AVDD = 3 至3.6V
输入逻辑低电平电流
输入逻辑高电流
输入下拉电阻
IIH
µA
AVDD = 3 至3.6V
RPD_SPEED
0.6
1.4
SPEED/WAKE 引脚至GND
MΩ
逻辑电平输入(DRVOFF)
VIL
0.8
V
输入逻辑低电平电压
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
输入逻辑高电平电压
输入滞后
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
V
VIH
2.2
VHYS
200
400
0
650
1
mV
IIL
-1
7
µA
µA
引脚电压= 0V;
输入逻辑低电平电流
输入逻辑高电流
输入下拉电阻
IIH
20
35
引脚电压= 5V;
DRVOFF 至GND
RPD_DRVOFF
100
200
300
kΩ
开漏输出(nFAULT、FG)
VOL
IOZ
IOD = -5mA
VOD = 3.3 V
0.4
0.5
V
输出逻辑低电压
输出逻辑高电流
0
µA
速度输入- 模拟模式
VANA_FS
2.95
3
3.05
V
模拟全速电压
VANA_RES
732
μV
模拟电压分辨率
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
速度输入- PWM 模式
0.01
11
12
11
13
12
11
10
8
95
13
14
12
14
13
12
11
10
kHz
位
位
位
位
位
位
位
位
ƒPWM
PWM 输入频率
12
13
fPWM = 0.01 至0.35kHz
fPWM = 0.35 至2kHz
fPWM = 2 至3.5kHz
fPWM = 3.5 至7kHz
fPWM = 7 至14kHz
11.5
13.5
12.5
11.5
10.5
9
ResPWM
PWM 输入分辨率
fPWM = 14 至29.2kHz
fPWM = 29.3 至60kHz
fPWM = 60 至95kHz
速度输入- 频率模式
ƒPWM_FREQ PWM 输入频率范围
睡眠模式
3
32767
40
Hz
占空比= 50%
VEN_SL
mV
V
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模式)
进入睡眠模式的模拟电压
VEX_SL
2.6
0.5
退出睡眠模式的模拟电压
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模
式),VSPEED/WAKE > VEX_SL
检测SPEED/WAKE 引脚上的唤醒信号所
需的时间
tDET_ANA
1
3
1.5
5
μs
ms
ms
μs
VSPEED/WAKE > VEX_SL 以使DVDD 电压
可用,SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟
模式)
tWAKE
从睡眠模式唤醒的时间
tEX_SL_DR_A
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模式)
VSPEED/WAKE > VEX_SL,禁用ISD 检测
30
1.5
退出睡眠模式后驱动电机所需的时间
NA
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)11b(频率模式),
VSPEED/WAKE > VIH
检测SPEED 引脚上的唤醒信号所需的时
间
tDET_PWM
0.5
1
3
VSPEED/WAKE > VIH 以使DVDD 电压可用
并释放nFault,SPD_CTRL_MODE =
01b(PWM 模式)或11b(频率模式)
tWAKE_PWM
5
30
2
ms
ms
ms
从睡眠模式唤醒的时间
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)
VSPEED/WAKE > VIH,禁用ISD 检测
tEX_SL_DR_P
从睡眠状态唤醒后驱动电机所需的时间
检测睡眠命令所需的时间
WM
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模式)
VSPEED/WAKE < VEN_SL, SLEEP_TIME =
00b 或01b
tDET_SL_ANA
0.5
1
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),VSPEED/WAKE
< VIL(PWM 模式和频率模式),
SLEEP_TIME = 00b
0.035
0.05
0.065
ms
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),VSPEED/WAKE
< VIL(PWM 模式和频率模式),
SLEEP_TIME = 01b
0.14
14
0.2
20
0.26
26
ms
ms
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)、11b(频率模式)或00b(模拟模
式),VSPEED/WAKE < VIL(PWM 模式和
频率模式),VSPEED/WAKE < VEN_SL(模
拟模式),SLEEP_TIME = 10b
tDET_SL_PWM
检测睡眠命令所需的时间
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)、11b(频率模式)或00b(模拟模
式),VSPEED/WAKE < VIL(PWM 模式和
频率模式),VSPEED/WAKE < VEN_SL(模
拟模式),SLEEP_TIME = 11b
140
200
1
260
2
ms
ms
VSPEED/WAKE < VEN_SL(模拟模式)或
VSPEED/WAKE < VIL(PWM 和频率模式)
检测到睡眠命令后停止驱动电机所需的时
间
tEN_SL
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
待机模式
tEX_SB_DR_A
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模式)
VSPEED > VEN_SB,禁用ISD 检测
6
6
ms
ms
ms
ms
退出待机模式后驱动电机所需的时间
退出待机模式后驱动电机所需的时间
检测待机模式所需的时间
NA
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)
VSPEED > VIH,禁用ISD 检测
tEX_SB_DR_P
WM
SPD_CTRL_MODE = 00b(模拟模式)
VSPEED < VEN_SB
tDET_SB_ANA
0.5
1
2
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),
VSPEED < VIL,SLEEP_TIME = 00b
0.035
0.05
0.065
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),
0.14
14
0.2
20
0.26
26
ms
ms
VSPEED < VIL,SLEEP_TIME = 01b
tEN_SB_PWM
检测待机命令所需的时间
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),
VSPEED < VIL,SLEEP_TIME = 10b
SPD_CTRL_MODE = 01b(PWM 模
式)或11b(频率模式),
140
200
1
260
2
ms
ms
ms
VSPEED < VIL,SLEEP_TIME = 11b
SPD_CTRL_MODE = 10b(I2C 模
式),SPEED_CMD = 0
tEN_SB_DIG
检测待机模式所需的时间
VSPEED < VEN_SL(模拟模式)或VSPEED
< VIL(PWM 模式)或速度命令= 0(I2C
模式)
检测到待机命令后停止驱动电机所需的时
间
tEN_SB
1
2
振荡器
TJ = -25 至125 oC。
SLACC
-2.25
2.25
%
速度环路精度
EXT_CLK_CONFIG = 000b
EXT_CLK_CONFIG = 001b
EXT_CLK_CONFIG = 010b
EXT_CLK_CONFIG = 011b
EXT_CLK_CONFIG = 100b
EXT_CLK_CONFIG = 101b
EXT_CLK_CONFIG = 110b
EXT_CLK_CONFIG = 111b
8
16
kHz
kHz
kHz
kHz
kHz
kHz
kHz
kHz
32
64
fOSCREF
外部时钟基准
128
256
512
1024
保护电路
1.8
1.7
1.9
1.8
2
V
V
电源上升
电源下降
VVREG_UVLO
稳压器输入欠压锁定(VREG-UVLO)
1.9
VVREG_UVLO
30
100
5
160
mV
µs
稳压器UVLO 迟滞
上升至下降阈值
_HYS
tVREG_UVLO_
稳压器UVLO 抗尖峰脉冲时间
DEG
VDVDD_UVLO
1.2
1.25
4.3
4
1.25
1.35
4.4
1.32
1.45
4.5
V
V
数字稳压器欠压锁定(DVDD-UVLO)
数字稳压器欠压锁定(DVDD-UVLO)
电源电压上升
电源电压下降
VDVDD_UVLO
V
V
PVDD 上升
PVDD 下降
VPVDD_UV
V
PVDD 欠压锁定阈值
4.1
4.25
VPVDD_UV_H
225
10
265
20
325
30
mV
µs
PVDD 欠压锁定迟滞
上升至下降阈值
YS
tPVDD_UV_DG
PVDD 欠压抗尖峰脉冲时间
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
2.7
2.85
3.0
AVDD 上升
AVDD 下降
VAVDD_POR
V
AVDD 电源POR 阈值
2.5
2.65
200
2.8
VAVDD_POR_
170
250
mV
µs
AVDD POR 迟滞
上升至下降阈值
HYS
tAVDD_POR_D
7
12
22
AVDD POR 抗尖峰脉冲时间
G
7.3
6.4
7.5
6.7
7.8
6.9
V
V
V
V
GVDD 上升
GVDD 下降
VGVDD_UV
GVDD 欠压阈值
VGVDD_UV_H
800
900
1000
mV
GVDD 欠压迟滞
上升至下降阈值
YS
tGVDD_UV_DG
5
3.9
3.7
150
2
10
4.45
4.2
220
4
15
5
µs
V
GVDD 欠压抗尖峰脉冲时间
VBSTx - VSHx,VBSTx 上升
VBSTx - VSHx,VBSTx 下降
上升至下降阈值
VBST_UV
VBST_UV_HYS
自举欠压阈值
4.8
285
6
V
mV
µs
V
自举欠压迟滞
tBST_UV_DG
自举欠压抗尖峰脉冲时间
SEL_VDS_LVL = 0000
SEL_VDS_LVL = 0001
SEL_VDS_LVL = 0010
SEL_VDS_LVL = 0011
SEL_VDS_LVL = 0100
SEL_VDS_LVL = 0101
SEL_VDS_LVL = 0110
SEL_VDS_LVL = 0111
SEL_VDS_LVL = 1000
SEL_VDS_LVL = 1001
SEL_VDS_LVL = 1010
SEL_VDS_LVL = 1011
SEL_VDS_LVL = 1100
SEL_VDS_LVL = 1101
SEL_VDS_LVL = 1110
SEL_VDS_LVL = 1111
LSS 至GND 引脚= 0.5V
0.04
0.09
0.14
0.19
0.23
0.3
0.35
0.4
0.5
0.65
0.85
1
0.06
0.12
0.18
0.24
0.3
0.36
0.42
0.48
0.6
0.8
1
0.08
0.15
0.23
0.29
0.37
0.43
0.5
0.56
0.7
0.9
1.15
1.34
1.58
1.78
2
V
V
V
V
V
V
V
VDS_LVL
VDS 过流保护阈值基准
V
V
V
1.2
1.4
1.6
1.8
2
V
1.2
1.4
1.6
1.7
0.48
0.5
1.5
3
V
V
V
2.2
0.52
2.7
5
V
VSENSE_LVL
tDS_BLK
tDS_DG
0.5
1
V
V
SENSE 过流保护阈值
µs
µs
µs
µs
µs
°C
°C
VDS 过流保护消隐时间
VDS 和VSENSE 过流保护抗尖峰脉冲时间
DRVOFF 峰值灌电流持续时间
DRVOFF 数字关断延迟
DRVOFF 模拟关断延迟
热关断温度
3
tSD_SINK_DIG
tSD_DIG
5
7
0.5
7
1.5
14
2.2
21
tSD
TOTSD
160
16
170
20
187
23
TJ 上升,
THYS
热关断迟滞
I2C 串行接口
0.3*AVD
D
VI2C_L
-0.5
V
V
V
低电平输入电压
高电平输入电压
迟滞
0.7*AVD
D
VI2C_H
5.5
0.05*AV
DD
VI2C_HYS
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4.5V ≤VPVDD ≤60V,–40°C ≤TJ ≤150°C(除非另有说明)。典型限值适用于TA = 25°C、VPVDD = 24V。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
V
VI2C_OL
II2C_OL
II2C_IL
Ci
0
0.4
6
2mA 灌电流漏极开路
低电平输出电压
VI2C_OL = 0.6V
mA
µA
低电平输出电流
-10(1)
10(1)
SDA 和SCL 上的输入电流
SDA 和SCL 的电容
10
pF
ns
ns
250(2)
250(2)
标准模式
快速模式
从VI2C_H(最小值)到VI2C_L(最大值)
的输出下降时间
tof
必须由输入滤波器进行抑制的尖峰脉冲宽
度
tSP
0
50(3)
ns
快速模式
EEPROM
EEProg
1.35
1.5
1.65
V
年
编程电压
保持
100
TA = 25℃
EERET
EEEND
10
1000
TJ = -40 至150℃
TJ = -40 至150℃
TJ = -40 至85℃
年
周期数
周期
耐久性
20000
(1) 如果AVDD 关闭,则I/O 引脚不得妨碍SDA 和SCL 线。
(2) SDA 和SCL 总线的最大tf (300ns) 长于输出级的额定最大tof (250ns)。这允许在SDA/SCL 引脚以及SDA/SCL 总线之间连接串联保护
电阻器(Rs),而不超过最大tf 额定值。
(3) SDA 和SCL 输入端的输入滤波器可抑制小于50ns 的噪声尖峰。
6.6 标准和快速模式下SDA 和SCL 总线的特征
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
参数
测试条件
最小值
标称值
最大值
单位
标准模式
fSCL
0
4
100
kHz
µs
µs
µs
µs
µs
ns
ns
ns
µs
µs
pF
µs
µs
SCL 时钟频率
tHD_STA
tLOW
(重复)START 条件后的保持时间
SCL 时钟的低电平周期
在这段时间后,第一个时钟脉冲被生成。
4.7
4
tHIGH
tSU_STA
tHD_DAT
tSU_DAT
tr
SCL 时钟的高电平周期
4.7
0 (2)
250
重复START 条件的建立时间
数据保持时间(1)
(3)
I2C 总线器件
数据建立时间
1000
300
SDA 和SCL 信号的上升时间
SDA 和SCL 信号的下降时间(2) (5) (6) (7)
STOP 条件的建立时间
tf
tSU_STO
tBUF
4
4.7
停止条件和启动条件之间的总线空闲时间
每个总线的容性负载(8)
Cb
400
3.45 (3)
3.45 (3)
数据有效时间(9)
tVD_DAT
tVD_ACK
数据有效确认时间(10)
0.1*AVD
D
VnL
Vnh
V
V
对于每个连接的器件(包括迟滞)
对于每个连接的器件(包括迟滞)
低电平的噪声容限
高电平的噪声容限
0.2*AVD
D
快速模式
fSCL
0
0.6
1.3
400
KHz
µs
SCL 时钟频率
tHD_STA
tLOW
(重复)START 条件后的保持时间
SCL 时钟的低电平周期
在这段时间后,第一个时钟脉冲被生成。
µs
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在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
参数
测试条件
最小值
标称值
最大值
单位
tHIGH
0.6
µs
SCL 时钟的高电平周期
重复START 条件的建立时间
数据保持时间(1)
tSU_STA
tHD_DAT
tSU_DAT
tr
0.6
0 (2)
µs
µs
ns
ns
(3)
100 (4)
20
数据建立时间
300
300
SDA 和SCL 信号的上升时间
20 x
(AVDD/
5.5V)
SDA 和SCL 信号的下降时间(2) (5) (6) (7)
tf
ns
tSU_STO
tBUF
0.6
1.3
µs
µs
pF
µs
µs
STOP 条件的建立时间
停止条件和启动条件之间的总线空闲时间
每个总线的容性负载(8)
数据有效时间(9)
Cb
400
0.9 (3)
0.9 (3)
tVD_DAT
tVD_ACK
数据有效确认时间(10)
0.1*AVD
D
VnL
Vnh
V
V
对于每个连接的器件(包括迟滞)
对于每个连接的器件(包括迟滞)
低电平的噪声容限
高电平的噪声容限
0.2*AVD
D
(1)
tHD_DAT 是从SCL 下降沿开始测量的数据保持时间,适用于传输和确认中的数据。
(2) 器件必须在内部为SDA 信号提供至少300ns 的保持时间(相对于SCL 信号的VIH(min))以桥接未定义的SCL 下降沿区域。
(3) 对于标准模式和快速模式,最大tHD_DAT 可以为3.45µs 和0.9µs,但必须比tVD_DAT 或tVD_ACK 的最大值小一个转换时间。仅当器件不
延长SCL 信号的低电平周期(tLOW) 时才必须满足该最大值。如果时钟延长了SCL,则数据必须在其释放时钟之前的设置时间内有效。
(4) 快速模式I2C 总线器件可用于标准模式I2C 总线系统,但必须满足tSU_DAT 250ns 的要求。如果该器件不延长SCL 信号的低电平周期,
将自动成为该情况。如果此类器件确实延长了SCL 信号的低电平周期,则此类器件必须在释放SCL 线之前的tr(max) + tSU_DAT = 1000 +
250 = 1250ns 内(根据标准模式I2C 总线规范)将下一个数据位输出到SDA 线。确认时序也必须满足该建立时间。
(5) 如果与HS 模式器件混合使用,则根据表10 允许更短的下降时间。
(6) SDA 和SCL 总线的最大tf 额定值为300ns。SDA 输出级的最大下降时间tf 额定值为250ns。这允许在SDA 和SCL 引脚以及
SDA/SCL 总线之间连接串联保护电阻器,而不超过最大tf 额定值。
(7) 在超快速模式下,输出级和总线时序的下降时间具有相同的额定值。如果使用串联电阻器,则设计人员在考虑总线时序时应确保实现这
一点。
(8) 允许的最大总线电容可能会有所不同,具体取决于应用的实际工作电压和频率。
(9) tVD_DAT = 数据信号从SCL 低电平到SDA 输出(高电平或低电平,取决于哪个更差)的时间。
(10) tVD_ACK = 确认信号从SCL 低电平到SDA 输出(高电平或低电平,取决于哪个更差)的时间。
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6.7 典型特性
14
13.5
13
2500
2250
2000
1750
1500
1250
1000
750
High Side Source
High Side Sink
Low Side Source
Low Side Sink
12.5
12
11.5
11
10.5
10
9.5
9
-40 C
25 C
8.5
8
150 C
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
PVDD Voltage (V)
-40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
Junction Temperature (C)
图6-1. GVDD 电压与PVDD 电压之间的关系
图6-2. 驱动器峰值电流与结温之间的关系
9
8.75
8.5
8.25
8
7.75
7.5
7.25
7
0.65
0.625
0.6
0.575
0.55
0.525
0.5
6.75
6.5
6.25
6
5.75
5.5
0.475
0.45
0.425
0.4
-40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
-40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
Junction Temperature (C)
Junction Temperature ()
图6-4. 自举二极管正向压降与结温之间的关系
图6-3. 自举二极管电阻与结温中间的关系
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7 详细说明
7.1 概述
MCT8329A 通过集成式三相栅极驱动器提供无代码无传感器梯形控制解决方案,适用于需要无刷直流电机高速运
行(电气速度高达3kHz)或启动时间非常短(< 50ms) 的应用。
这类器件具有三个半桥栅极驱动器,每个驱动器都能够驱动高侧和低侧N 沟道功率MOSFET。可以使用集成式电
流检测放大器来检测电机电流,此时需要采用外部低侧检测电阻。该器件集成了一个 LDO,可为器件生成必要的
电压轨,并可用于为外部电路供电。
从电机启动行为到闭环运行,无传感器梯形控制可通过寄存器设置进行高度配置。寄存器设置可存储在非易失性
EEPROM 中(MCT8329A1I),从而允许器件在配置后独立运行。MCT8329A1I 允许进行高级监测;可以通过一个
12 位 DAC 作为模拟输出来显示和观察算法中的任何变量。该功能提供了一种有效的方法来调整速度环路和电机
加速。该器件通过PWM 输入、模拟电压、频率输入或I2C 命令接收速度命令。
内置保护功能包括电源欠压锁定(PVDD_UVLO)、稳压器欠压锁定(GVDD_UV)、自举电压欠压锁定(BST_UV)、
VDS 过流保护 (OCP)、检测电阻器过流保护 (SEN_OCP)、电机锁定检测和过热关机 (OTSD)。故障事件由
nFAULT 引脚指示,可从状态寄存器获取详细故障信息。
标准的I2C 为通过外部控制器配置各种器件设置和读取故障诊断信息提供了一种简单的方法。
The MCT8329A 器件采用0.4mm 引脚间距、VQFN 表面贴装封装。VQFN 封装尺寸为5mm × 4mm。
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7.2 功能方框图
CCP 470nF
CGVDD
10
F
PVDD
GVDD
CPL
CPH
AVDD Out
AVDD
PVDD
CAVDD
AVDD LDO
Regulator
VCP Charge
Pump
CPVDD1 + CPVDD2
1uF
AGND
0.1µF
Bulk
AVDD
GCTRL
DRVOFF
or
3 V to 5.5 V external
VREG
GVDD
PVDD
Trickle CP
HS
CVREG
1uF
BSTA
EEPROM
DVDD
GND
CBSTA
GHA
RGHA
DVDD
LDO
Regulator
HS
CDVDD
1uF
Sensorless Trap
Engine
SHA
GLA
GVDD
LS
RGLA
LS
SPEED/WAKE
BRAKE
PWM, Freq or
Analog Input
Protection
LSS
A
GVDD
AVDD
RFG
DIR
Trickle CP
HS
PVDD
BSTB
IO Interafce
CBSTB
GHB
RGHB
RnFAULT
HS
FG
SHB
GLB
Speed / power loop
GVDD
LS
RGLB
nFAULT
AVDD
LS
Speed / power
profiles
Protection
GVDD
LSS
SCL
AVDD
Fast accel & decel
I2C
Trickle CP
HS
PVDD
BSTC
CBSTC
SDA
120° & 150° capable
RGHC
GHC
HS
SHC
Optional external
clock reference
Built-in 60-MHz
Oscillator
LSS
0.5
GVDD
LS
+
-
RGLC
EXT_CLK
GLC
LS
12-bit
DAC
12-bit
ADC
VSENSE OCP
Op onal external
clock reference
Protection
LSS
3x LS, 3x HS
LSS
SP
VDS
+
-
Variable
monitoring on
DACOUT pin,
SOx output,
Analog speed
input op on
VDSLVL
VDS OCP
AVDD
PVDD
DACOUT/SOx/SPEED_ANA
OUTA
OUTB
OUTC
RSENSE
-
+
ISEN
SN
ISEN
CSA
GND
图7-1. MCT8329A 功能方框图
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7.3 特性说明
表7-1 列出了驱动器的外部元件的建议值。
表7-1. MCT8329A 外部元件
引脚1
引脚2
元件
推荐
X5R 或X7R、0.1µF、额定电压大于2 倍PVDD 的电
容器
CPVDD1
PVDD
PGND
CPVDD2
CCP
CAVDD
CGVDD
PVDD
CPH
PGND
CPL
≥10µF、额定电压大于2 倍PVDD 的大容量电容器
X5R 或X7R、470nF、PVDD 电容器
AVDD
GVDD
AGND
GND
X5R 或X7R、≥1µF、6.3V 电容器
X5R 或X7R、≥10uF、额定电压为30V 的电容器
X5R 或X7R、1µF、≥4V。为了让DVDD 准确调节输
出电压,电容器应在工作温度范围内在1.5V 下具有
0.6µF 至1.3µF 的有效电容。
CDVDD
DVDD
GND
CVREG
CBSTx
RnFAULT
RFG
VREG
BSTx
GND
SHx
X5R 或X7R、≥1μF、10V 电容器
X5R 或X7R、1µF(典型值)、25V 电容器
5.1kΩ上拉电阻器
nFAULT
FG
1.8 至5V 电源电压
1.8 至5V 电源电压
1.8 至5V 电源电压
1.8 至5V 电源电压
BRAKE
5.1kΩ上拉电阻器
RSDA
SDA
5.1kΩ上拉电阻器
RSCL
SCL
5.1kΩ上拉电阻器
RBRAKE
GND
如果使用BRAKE 引脚,则可选的<100kΩ电阻器可实
现更好的抗噪性
RDIR
DIR
GND
如果使用DIR 引脚,则可选的<100kΩ电阻器可实现
更好的抗噪性
备注
对于FG 和nFAULT 引脚,即使不使用引脚功能,也需要连接外部上拉电阻器。如果使用了外部电源进
行上拉,则需要将FG 和nFAULT 引脚拉高,然后器件才能进入工作状态。
7.3.1 三相BLDC 栅极驱动器
MCT8329A 器件集成了三个半桥栅极驱动器,每个驱动器都能够驱动高侧和低侧 N 沟道功率 MOSFET。电荷泵
用于生成 GVDD,以便在宽工作电压范围内提供正确的栅极偏置电压。低侧栅极输出由 GVDD 直接驱动,而高侧
栅极输出使用带有集成二极管的自举电路驱动,内部涓流电荷泵支持100% 占空比运行。
7.3.2 栅极驱动架构
栅极驱动器器件采用适用于高侧和低侧驱动器的互补推挽拓扑。该拓扑允许对外部 MOSFET 栅极进行强上拉和强
下拉。低侧栅极驱动器由 GVDD 稳压器电源直接供电。对于高侧栅极驱动器,自举二极管和电容器用于生成浮动
高侧栅极电压电源。集成了自举二极管,并在 BSTx 引脚上使用了一个外部自举电容器。为支持 100% 占空比控
制,器件中集成了一个涓流电荷泵。涓流电荷泵连接到 BSTx 节点,以防止由于驱动器和外部 MOSFET 的漏电流
而导致电压降。
高侧栅极驱动器具有半有源下拉功能,而低侧栅极驱动器具有无源下拉功能,有助于防止外部 MOSFET 在睡眠状
态或电源断开时导通。
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CGVDD
GVDD
PVDD
CPVDD1
Trickle
Charge
Pump
CPVDD2
CPH
CPL
Charge
Pump
DBSTx
PVDD
CCP
BSTx
CBSTx
GHx
Level
Shifters
SHx
GLx
Digital
Core
GVDD
Level
Shifters
LSS
RSENSE
GND
GND
图7-2. 栅极驱动器方框图
7.3.2.1 死区时间和跨导预防
MCT8329A 在高侧和低侧PWM 信号之间提供了数字死区时间插入,以防止每个半桥的两个外部MOSFET 同时
导通。可以通过配置EEPROM 寄存器DIG_DEAD_TIME 在50ns 和1000ns 之间调整数字死区时间。
7.3.3 AVDD 线性稳压器
MCT8329A 中集成了一个 3.3V、80mA 线性稳压器,可供外部电路使用。如果 VREG 连接到 AVDD,则只有
50mA 电流可供外部电路使用。LDO 的输出固定为 3.3V。该稳压器可为低功耗 MCU 或其他具有低电源电流需求
的电路提供电源电压。AVDD 稳压器的输出应在 DVDD 引脚附近旁路,通过一个 X5R 或 X7R、1µF、6.3V 陶瓷
电容器返回至AGND 引脚。
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PVDD
REF
+
œ
AVDD
AGND
3.3-V, 80 mA
1 …F
图7-3. AVDD 线性稳压器方框图
可以使用方程式1 来计算器件中AVDD 线性稳压器耗散的功率:
P = V
− V
× I
AVDD
(1)
(2)
PVDD
AVDD
例如,当VPVDD 为24V 时,从AVDD 汲取20mA 的电流会导致方程式2 所示的功率耗散。
P = 24 V - 3.3 V ì 20 mA = 414 mW
7.3.4 DVDD 稳压器
VREG 引脚用作集成 DVDD 稳压器的电源电压输入。有多种选项可用于为 VREG 引脚提供电源电压,可以使用
3V 至 5.5V 的外部电源(30mA 电源),或者可以将 AVDD 连接到 VREG,或者可以使用由 GCTRL 引脚控制的
外部MOSFET。
7.3.4.1 AVDD 供电的VREG
当既不使用外部 MOSFET 稳压器也不使用外部电源时,请将 AVDD 连接至 VREG 引脚(请参阅图 7-4)。在该
模式下,连接到DVDD 的数字电路将使用AVDD 供电。在该模式下,AVDD 支持外部负载的能力将降至50mA。
3.3 V
External Load
AVDD
AVDD
Charge
pump
GCTRL
VREG
Connect AVDD
to VREG if
external FET or
supply is not
used
AGND
DVDD
LDO
1 µF
图7-4. AVDD 为VREG 供电
7.3.4.2 用于VREG 的外部电源
MCT8329A 提供了用于将外部电源电压连接至 VREG 引脚的配置(请参阅图 7-5)。在该模式下,GCTRL 引脚
应悬空,外部稳压器连接到 VREG 引脚。当使用外部 MOSFET 或外部电源为 DVDD 供电时,AVDD 支持的最大
外部负载为80mA
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3.3 V
External Load
AVDD
AVDD
Charge
pump
GCTRL
AGND
DVDD
LDO
VREG
External supply
(3 to 5.5 V)
1 µF
图7-5. 用于VREG 的外部电源
7.3.4.3 用于VREG 电源的外部MOSFET
MCT8329A 提供驱动外部 MOSFET 的选项,该外部 MOSFET 可用作稳压器,并可用于通过 VREG 引脚为内部
数字电路供电(请参阅节 7.3.4.3)。在这种情况下,VREG 不得连接到 AVDD 或外部 3.3V/5V 电源。连接外部
MOSFET 的选项可用于降低 MCT8329A 中的功率耗散,并将功率损耗转移到外部 MOSFET,适用于面临散热挑
战的用例。
必须选择外部 MOSFET 的VGS(th),以确保 VREG 电压在整个工作条件下处于 2.2V 和5.5V 之间。有关应用示例
设计就散,请参阅节8.2.1。外部 MOSFET 的输入电容需要小于2nF 以满足启动时间 EX_SL_DR_ANA(模拟输入)
或tEX_SL_DR_PWM(PWM 输入)。
备注
GCTRL 引脚是一个高阻抗节点(> 1MΩ),除外部MOSFET 栅极和CGCTRL 之外,不应从外部为该引脚
施加负载。GCTRL 引脚上的外部负载(连接至GND)会降低GCTRL 引脚和VREG 引脚上的电压。
3.3 V
External Load
AVDD
VPVDD
AVDD
Charge
pump
GCTRL
CGCTRL
2 nF
AGND
DVDD
LDO
VREG
0.1 µF
10 µF
图7-6. 用于VREG 的外部MOSFET 稳压器
7.3.5 低侧电流检测放大器
MCT8329A 集成了一个高性能低侧电流检测放大器,用于使用低侧采样电阻进行电流测量。低侧电流测量用于
MCT8329A 中的多种控制功能和保护。电流检测放大器具有可通过 EEPROM 设置配置的增益(5V/V、10V/V、
20V/V 和 40V/V)。通过配置 EEPROM 位 VREF_SEL,电流检测放大器支持通过低侧采样电阻检测双向或单向
电流。
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在双向电流检测模式下,MCT8329A 在内部生成 VREF/2 的共模电压,从而为测量双向电流实现最大分辨率。
REF 是在内部生成的基准电压,其典型值为3V。
V
可以使用方程式 3 在双向电流检测模式下设计连接在 SP 和 SN 之间采样电阻 (RSENSE) 的阻值,流经低侧单个采
样电阻的电流(I) 范围和所选电流检测放电器的增益由EEPROM 位CSA_GAIN 配置。
V
REF
2
V
−
SO
R
=
(3)
SENSE
CSA_GAIN × I
在单向电流检测模式下,MCT8329A 在内部生成VREF/8 的共模电压,从而为SP 至SN 电流方向的电流测量实现
最大分辨率。
可以使用方程式4 来计算在单向电流检测模式下流经连接在SP 和SN 之间采样电阻(RSENSE) 的电流。
V
REF
8
V
−
SO
R
=
(4)
SENSE
CSA_GAIN × I
备注
在单向和双向电流检测模式下,TI 建议使设计的采样电阻 RSENSE 值限制电流检测放大器输出电压
(VSO),使其在选定的CSA_GAIN 增益和在整个低侧单采样电阻电流(I) 的工作范围内介于0.25V 和3V
之间。根据I2RSENSE 损耗适当设置采样电阻的功率等级,并留有足够的裕度。
7.3.6 器件接口模式
MCT8329A 系列器件支持 I2C 接口,以提供既灵活又简单的终端应用设计。除 I2C 接口之外,该器件还支持
FG、nFAULT、DIR、BRAKE、SPEED/WAKE、DACOUT/SOx/SPEED_ANA、EXT_CLK、DRVOFF 等 I/O 引
脚。
7.3.6.1 接口- 控制和监控
电机控制和I/O 信号
• BRAKE:当BRAKE 引脚被驱动为“高电平”时,MCT8329A 进入制动状态。在该制动状态期间会实现低侧
制动(请参阅低侧制动)。在进入制动状态之前,MCT8329A 会将输出速度降低至由
BRAKE_DUTY_THRESHOLD 定义的值。只要BRAKE 被驱动为“高电平”,MCT8329A 就会保持在制动状
态。可以通过使用I2C 接口配置BRAKE_INPUT 来覆盖制动引脚输入。
• DIR:DIR 引脚决定电机旋转的方向;在被驱动为“高电平”时,序列为OUTA →OUTC →OUTB,在被驱动
为“低电平”时,序列为OUTA →OUTB →OUTC。可以通过使用I2C 接口配置DIR_INPUT 来覆盖DIR 引
脚输入。
• DRVOFF:当DRVOFF 引脚被驱动为“高电平”时,MCT8329A 会将栅极驱动器置于下拉状态,从而关断所
有外部MOSFET。当DRVOFF 被驱动为“低电平”时,MCT8329A 会返回至正常运行状态,就像重新启动电
机一样。DRVOFF 不会使器件进入睡眠或待机模式;数字内核仍在运行。进入和退出睡眠或待机状态由
SPEED/WAKE 引脚进行控制。
• SPEED/WAKE:SPEED/WAKE 引脚用于控制电机速度(或者功率或电压)和从睡眠模式唤醒MCT8329A。
SPEED/WAKE 引脚可配置为接受PWM、频率或模拟控制输入信号。该引脚用于进入和退出睡眠和待机模式
(请参阅表7-3)。
• DACOUT/SOx/SPEED_ANA:DACOUT/SOx/SPEED_ANA 引脚提供多路复用功能,该引脚可配置为
DACOUT 输出引脚、电流检测放大器输出引脚或速度(或者功率或开环电压)控制模拟输入引脚。在引脚
DACOUT/SOx/SPEED_ANA 配置为DACOUT 的情况下,器件允许监视算法变量、速度等(请参阅节
7.5.2)。在引脚DACOUT/SOx/SPEED_ANA 配置为SOx 的情况下,器件允许监视集成电流检测放大器输出
(VSOx)。在引脚DACOUT/SOx/SPEED_ANA 配置为SPEED_ANA 的情况下,用户可以通过DACOUT/SOx/
SPEED_ANA 引脚为速度或功率或电压提供模拟控制输入,在这种情况下,SPEED/WAKE 引脚可用作独立的
速度或待机控制输入引脚。可以通过EEPROM 寄存器位DAC_SOX_ANA_CONFIG 来配置引脚功能。
• EXT_CLK:EXT_CLK 引脚可用于提供外部时钟基准,在这种情况下,内部时钟使用外部时钟进行校准。
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• FG:FG 引脚提供与电机速度成正比的脉冲(请参阅节7.3.19)。
• nFAULT:nFAULT 引脚提供器件或电机运行中的故障状态。
7.3.6.2 I2C 接口
MCT8329A 支持 I2C 串行通信接口,允许外部控制器发送和接收数据。该 I2C 接口支持外部控制器配置
EEPROM 并读取详细的故障和电机状态信息。I2C 总线是一个使用 SCL 和 SDA 引脚的两线制接口,下面对此进
行了说明:
• SCL 引脚是时钟信号输入。
• SDA 引脚是数据输入和输出。
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7.3.7 电机控制输入选项
MCT8329A 提供三种电机控制方法:
1. 速度控制:在速度控制模式下,使用闭环PI 控制根据输入基准来控制电机的速度。
2. 功率控制:在功率控制模式下,使用闭环PI 控制根据输入基准来控制逆变器功率级的直流输入功率。
3. 电压控制:在电压控制模式下,根据输入基准来控制施加到电机的电压。
MCT8329A 提供四种直接控制电机基准输入的方法。基准控制方法由SPD_CTRL_MODE 进行配置。
可以通过以下四种方法之一来控制基准(速度或功率或电压)输入命令。
• SPEED/WAKE 引脚上的PWM 输入,改变输入信号的占空比
• SPEED/WAKE 引脚上的频率输入,通过改变输入信号的频率
• SPEED/WAKE 引脚或DACOUT/SOx/SPEED_ANA 引脚上的模拟输入,通过改变输入信号的振幅
• 使用I2C,通过配置SPEED_CTRL
Freq based
Freq
SPEED REF
Duty
REF Pin
Digital
REF_PROFILE
_CONFIG != 0b
Linear / Stair
case / Forw-
Rev Profiles
PWM In
Analog
I2C
PWM Duty
POWER REF
REF Pin
Analog
DUTY CMD
ADC
VOLTAGE REF
REF_PROFILE_
CONFIG = 0b
图7-7. 多路复用基准输入命令
从 REF(SPEED/WAKE 或 DACOUT/SOx/SPEED_ANA)引脚输入(或基于 I2C 的输入)到输出基准的信号路
径如图 7-7 所示。用户可以选择使用 REF 引脚全分辨率值作为 DUTY CMD 来到处速度、功率或电压基准。在导
出速度或功率或电压基准之前,用户还可以选择插入不同的曲线(线性、阶梯或双向)。可以通过配置
REF_PROFILE_CONFIG 来进行选择。
7.3.7.1 模拟模式电机控制
可以通过将 SPD_CTRL_MODE 设置为 00b 来配置基于模拟输入的电机控制。在该模式下,占空比命令 (DUTY
CMD) 因 SPEED/WAKE 引脚上的模拟电压输入 (VSPEED) 或 DACOUT/SOx/SPEED_ANA 引脚(可通过
DAC_SOX_ANA_CONFIG 进行配置)上的模拟电压输入 (VSPEED) 而异。当 0 < VSPEED < VEN_SB 时,DUTY
CMD 被设置为零,电机停止。当VEN_SB < VSPEED < VANA_FS 时,DUTY CMD 随VSPEED 以线性方式变化,如图
7-8 所示。当VSPEED > VANA_FS 时,DUTY CMD 被钳位至100%。
DACOUT/SOx/SPEED_ANA 引脚用作模拟控制输入时,SLEEP/WAKE 引脚可独立用于控制睡眠或待机进入和退
出,如表7-3 所述。
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DUTY CMD
100%
Analog Speed Input
VEN_SB
VANA_FS
VEX_SB
图7-8. 模拟模式速度控制
7.3.7.2 PWM 模式电机控制
可以通过将 SPD_CTRL_MODE 设置为 01b 来配置基于 PWM 的速度控制。在该模式下,应用于 SPEED/WAKE
引脚的PWM 占空比可在 0% 和100% 之间变化,占空比命令 (DUTY CMD) 随应用的 PWM 占空比线性变化。当
SPEED 引脚上的 PWM 信号保持小于 VIL 的持续时间大于 tEN_SB_PWM 时,DUTY CMD 被设置为零,电机停止。
施 加 到 SPEED 引 脚 的 PWM 输 入 信 号 的 频 率 被 定 义 为 fPWM , 该 频 率 的 范 围 可 通 过
SPD_PWM_RANGE_SELECT 进行配置。
备注
fPWM 是器件可以在 SPEED/WAKE 引脚上接受的用于控制电机速度的 PWM 信号频率。它与应用于电
机相位的 PWM 输出频率不对应。可以通过 PWM_FREQ_OUT 来配置 PWM 输出频率(请参阅节
7.3.14)。
DUTY CMD
100%
PWM Duty Input
100%
0
图7-9. PWM 模式速度控制
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7.3.7.3 频率模式电机控制
可以通过将 SPD_CTRL_MODE 设置为 11b 来配置基于频率的速度控制。在该模式下,占空比命令作为 SPEED/
WAKE 引脚方波输入的函数呈线性变化,如方程式 5 所示。大于 INPUT_MAX_FREQUENCY 的输入频率会将占
空比命令钳制为 100%。当 SPEED 引脚上的频率信号保持小于 VIL 的持续时间长于 tEN_SB_FREQ 时,占空比命令
被设置为零,电机停止。
占空比命令= SPEED 引脚上的频率/INPUT_MAX_FREQUENCY * 100
7.3.7.4 基于I2C 的电机控制
(5)
通过将 SPD_CTRL_MODE 设置为 10b,可以使用基于 I2C 的串行接口来实现速度控制。在该模式下,可以将占
空比命令直接写入SPEED_CTRL。可以通过SLEEP/WAKE 来控制睡眠进入和退出,如表7-3 中所述。
7.3.7.5 输入控制信号曲线
MCT8329A 支持三种不同的曲线(线性、阶跃、正向/反相)来输入控制基准信号,从而支持各种最终用户应用。
输入控制基准信号可以是电机转速、直流输入功率或电机电压( 电机 PWM 占空比) , 由
CLOSED_LOOP_MODE 和 CONST_POWER_MODE 进行配置。可以通过 REF_PROFILE_CONFIG 来配置不
同的曲线。当REF_PROFILE_CONFIG 被设置为 00b 时,不应用分析器,输入基准与节7.3.7.6 中所述的占空比
命令相同。
在速度控制模式下,分析器输出 REF_X 对应于占最大速度(由 MAX_SPEED 配置)的百分比,如方程式 6 所
示。在功率控制模式下,分析器输出 REF_X 对应于占最大功率(由MAX_POWER 配置)的百分比,如方程式7
所示。在电压控制模式下,REF_X 对应于施加到电机的电压的PWM 占空比百分比。
REF_X
255
SPEED REF Hz =
POWER REF W =
× Maximum Speed Hz
× Maximum PoWer W
(6)
(7)
REF_X
255
7.3.7.5.1 线性控制曲线
备注
对于所有类型的控制曲线,无论基准曲线寄存器设置如何,占空比命令= 0 都会使电机停止。
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REF
REF_CLAMP2
REF_E
REF_D
REF_C
REF_B
REF_A
REF_CLAMP1
REF_OFF2
REF_OFF1
DUTY_CMD
DUTY_A
DUTY_E DUTY_CLAMP2 DUTY_ON2
DUTY_OFF1 DUTY_ON1 DUTY_CLAMP1
DUTY_B
DUTY_C DUTY_D
DUTY_OFF2
图7-10. 线性控制曲线
可以通过将 REF_PROFILE_CONFIG 设置为 01b 来配置线性控制曲线。线性曲线具有输入控制基准,这些基准
在 REF_CLAMP1 和 REF_CLAMP2 之间线性变化,具有不同的斜率,可以通过配置 DUTY_x 和 REF_x 组合来
设置这些斜率。
• DUTY_OFF1 配置基准为REF_OFF1 的占空比命令下限阈值。
• Duty_OFF1 和Duty_ON1 配置基准控制输入REF_CLAMP1 和REF_OFF1 周围的迟滞,如图7-10 所示。
• DUTY_CLAMP1 配置占空比命令,直到基准为恒定的REF_CLAMP1。DUTY_CLAMP1 可以为DUTY_OFF1
和DUTY_A 之间的任何值。
• DUTY_A 配置基准REF_A 的占空比命令。基准在DUTY_CLAMP1 和DUTY_A 之间从REF_CLAMP1 到
REF_A 线性变化。DUTY_A 到DUTY_E 的顺序必须与图7-10 中所示的顺序相同。
• DUTY_B 配置基准REF_B 的占空比命令。基准在DUTY_A 和DUTY_B 之间呈线性变化。
• DUTY_C 配置基准REF_C 的占空比命令。基准在DUTY_B 和DUTY_C 之间呈线性变化。
• DUTY_D 配置基准REF_D 的占空比命令。基准在DUTY_C 和DUTY_D 之间呈线性变化。
• DUTY_E 配置基准REF_E 的占空比命令。基准在DUTY_D 和DUTY_E 之间呈线性变化。
• DUTY_CLAMP2 配置基准将保持恒定的REF_CLAMP2 的占空比命令上限阈值。REF_CLAMP2 在
DUTY_CLAMP2 和DUTY_OFF2 之间配置该恒定基准。基准在DUTY_E 和DUTY_CLAMP2 之间呈线性变
化。DUTY_CLAMP2 可以为DUTY_E 和DUTY_OFF2 之间的任何值。
• DUTY_OFF2 和DUTY_ON2 配置基准控制输入REF_CLAMP2 和REF_OFF2 周围的迟滞,如图7-10 所示。
• DUTY_OFF2 配置基准从REF_CLAMP2 更改为REF_OFF2 的占空比命令上限阈值。
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7.3.7.5.2 阶梯控制曲线
REF
REF_CLAMP2
REF_E
REF_D
REF_C
REF_B
REF_A
REF_CLAMP1
DUTY_HYS
REF_OFF2
DUTY_CMD
REF_OFF1
DUTY_E
DUTY_CLAMP2 DUTY_ON2 DUTY_OFF2
DUTY_OFF1 DUTY_ON1 DUTY_CLAMP1
DUTY_A DUTY_B DUTY_C DUTY_D
图7-11. 阶梯控制曲线
可以通过将REF_PROFILE_CONFIG 设置为10b 来配置阶梯控制曲线。通过配置DUTY_x 和REF_x,楼梯曲线
能够以介于REF_CLAMP1 和REF_CLAMP2 之间的阶跃改变输入控制基准。
• DUTY_OFF1 配置基准为REF_OFF1 的占空比命令下限阈值。
• DUTY_OFF1 和DUTY_ON1 配置基准控制输入REF_CLAMP1 和REF_OFF1 周围的迟滞,如图7-11 所示。
• DUTY_CLAMP1 配置基准保持恒定的占空比命令阈值。REF_CLAMP1 在DUTY_OFF1 和DUTY_CLAMP1
之间配置该恒定基准。DUTY_CLAMP1 可以为DUTY_OFF1 和DUTY_A 之间的任何值。
• DUTY_A 配置基准REF_A 的占空比命令。基准在DUTY_CLAMP1 处具有范围为REF_CLAMP1 至REF_A
的阶跃变化。DUTY_A 到DUTY_E 的顺序必须与图7-11 中所示的顺序相同。
• DUTY_B 配置基准REF_B 的占空比命令。基准在DUTY_A 处具有范围为REF_A 至REF_B 的阶跃变化。
• DUTY_C 配置基准REF_C 的占空比命令。基准在DUTY_B 处具有范围为REF_B 至REF_C 的阶跃变化。
• DUTY_D 配置基准REF_D 的占空比命令。基准在DUTY_C 处具有范围为REF_C 至REF_D 的阶跃变化。
• DUTY_E 配置基准REF_E 的占空比命令。基准在DUTY_D 处具有范围为REF_D 至REF_E 的阶跃变化。
• DUTY_CLAMP2 配置基准将保持恒定的REF_CLAMP2 的占空比命令上限阈值。REF_CLAMP2 在
DUTY_CLAMP2 和DUTY_OFF2 之间配置该恒定基准。基准在DUTY_E 处具有范围为REF_E 至
REF_CLAMP2 的阶跃变化。DUTY_CLAMP2 可以为DUTY_E 和DUTY_OFF2 之间的任何值。
• DUTY_OFF2 和DUTY_ON2 配置基准控制输入REF_CLAMP2 和REF_OFF2 周围的迟滞,如图7-11 所示。
• DUTY_OFF2 配置基准从REF_CLAMP2 更改为REF_OFF2 的占空比命令上限阈值。
• DUTY_HYS 配置在DUTY_CLAMP1、DUTY_A 到DUTY_E 的每一个阶跃变化期间的迟滞。
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7.3.7.5.3 正向/反向曲线
REF
Forward Direction
Reverse Direction
OUT A
OUT B
OUT C
OUT A
OUT C
OUT B
REF_CLAMP2
REF_CLAMP1
REF_D
REF_A
REF_OFF2
REF_OFF1
DUTY_CMD
DUTY_OFF1 DUTY_ON1
DUTY_CLAMP2 DUTY_ON2 DUTY_OFF2
DUTY_A
DUTY_B
DUTY_C
DUTY_E
DUTY_CLAMP1
DUTY_D
DUTY_HYS
图7-12. 正向反向控制曲线
可以通过将 REF_PROFILE_CONFIG 设置为 11b 来配置正向/反向控制曲线。正向/反向曲线通过调整占空比命令
来改变方向。DUTY_C 配置可改变方向的占空比命令。正向/反向速度曲线可用于消除用于控制电机方向的单独信
号。
备注
在正向反向曲线模式下,通过DIR 引脚和DIR_INPUT 位改变方向的功能被禁用。
• DUTY_OFF1 配置基准为REF_OFF1 的占空比命令下限阈值。
• DUTY_OFF1 和DUTY_ON1 配置基准控制输入REF_CLAMP1 和REF_OFF1 有关的迟滞,如图7-12 所示。
• DUTY_CLAMP1 配置基准保持恒定的占空比命令阈值。REF_CLAMP1 在DUTY_OFF1 和DUTY_CLAMP1
之间配置该恒定基准。DUTY_CLAMP1 可以为DUTY_OFF1 和DUTY_A 之间的任何值。
• DUTY_A 配置基准REF_A 的占空比命令。基准在DUTY_CLAMP1 和DUTY_A 之间呈线性变化。DUTY_A
到DUTY_E 的顺序必须与图7-12 中所示的顺序相同。
• DUTY_B 配置MCT8329A 处于关断状态的占空比命令上限阈值。基准在DUTY_A 和DUTY_B 之间保持恒定
的REF_A。
• DUTY_C 配置可改变方向的占空比命令
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• DUTY_D 配置MCT8329A 处于反向运行状态的占空比命令上限阈值。REF_D 配置DUTY_D 和DUTY_E 之
间的恒定基准。
• DUTY_E 配置基准在DUTY_E 和DUTY_CLAMP2 之间呈线性变化的占空比命令上限阈值。
• DUTY_CLAMP2 配置基准将保持恒定的REF_CLAMP2 的占空比命令上限阈值。REF_CLAMP2 在
DUTY_CLAMP2 和DUTY_OFF2 之间配置该恒定基准。DUTY_CLAMP2 可以为DUTY_E 和DUTY_OFF2 之
间的任何值。
• DUTY_OFF2 和DUTY_ON2 配置基准控制输入REF_CLAMP2 和REF_OFF2 有关的迟滞,如图7-12 所示。
• DUTY_OFF2 配置基准从REF_CLAMP2 到REF_OFF2 反向变化的占空比命令上限阈值。
• DUTY_HYS 配置DUTY_B 和DUTY_D 阶跃变化期间的迟滞。
7.3.7.6 在不使用分析器的情况下控制输入传递函数
输入控制信号可以是电机转速、直流输入功率或电机电压(电机 PWM 占空比),由 CLOSED_LOOP_MODE 和
CONST_POWER_MODE 位进行配置。
速度输入传递函数
SPEED REF
MAX_SPEED
MAX_SPEED x MIN_DUTY/100
DUTY CMD
100%
MIN_DUTY
图7-13. 速度输入传递函数
图 7-13 显示了 DUTY CMD 和 SPEED REF 之间的关系。启用速度环路后,DUTY CMD 以 Hz 为单位设置
SPEED REF。MAX_SPEED 设置与 100% 的 DUTY CMD 对应的 SPEED REF。MIN_DUTY 设置最小 SPEED
REF (MIN_DUTY x MAX_SPEED)。如果 MAX_SPEED 被设置为 0,则 SPEED REF 被钳制为零(与 DUTY
CMD 无关),电机处于停止状态。
功率输入传递函数
POWER REF
MAX_POWER
MAX_POWER x MIN_DUTY/100
DUTY CMD
100%
MIN_DUTY
图7-14. 功率输入传递函数
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图 7-14 显示了 DUTY CMD 和 POWER REF 之间的关系。启用电源环路后,DUTY CMD 以瓦特为单位设置
POWER REF。MAX_POWER 设置与 100% 的 DUTY CMD 对应的 POWER REF。MIN_DUTY 设置最小
POWER REF (MIN_DUTY x MAX_POWER)。如果 MAX_POWER 被设置为 0,则 POWER REF 被钳制为零
(与DUTY CMD 无关),电机处于停止状态。
电压输入传递函数
在电压控制模式下,施加到电机的相电压与DUTY CMD 成正比(向电机施加 MIN_DUTY 至100% 的PWM 占空
比)。对于小于MIN_DUTY 的DUTY CMD,可以通过使占空比为零来将施加到电机的电压钳制为零。
7.3.8 在不同初始条件下启动电机
当MCT8329A 开始启动过程时,电机可能处于三种状态之一。电机可能静止、正向旋转或反向旋转。MCT8329A
包含大量的功能,用于确保在所有这些条件下实现可靠的电机启动。图 7-15 展示了这三种初始电机状态中每种状
态的电机启动流程。
Brake
Align
Double Align
Sta onary
IPD
Slow rst cycle
Spinning in forward
direc on
Closed Loop
Coast (Hi-Z)
Brake
Spinning in reverse
direc on
Reverse Drive
图7-15. 在不同初始条件下启动电机
备注
“正向”表示“以与命令方向相同的方向旋转”,“反向”表示“以与命令方向相反的方向旋转”。
7.3.8.1 案例1 –电机静止
如果电机静止,则换向必须初始化为与电机的位置同相。MCT8329A 提供各种选项来将换向逻辑初始化为电机位
置并可靠地启动电机。
• 对齐和双对齐技术通过在特定电机相位上施加电压来迫使电机与该相位对齐旋转,从而强制电机对齐。
• 初始位置检测(IPD) 根据确定性电感变化来确定电机的位置,这通常出现在BLDC 电机中。
• 慢速首循环方法通过应用低频周期来启动电机,以在一次电气旋转结束时将转子位置与应用的换向对齐。
MCT8329A 还提供可配置的制动选项,以确保电机在启动上述启动方法之一之前处于静止状态。器件执行配置的
启动方法后进入开环加速。
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7.3.8.2 案例2 –电机正向旋转
如果电机以足够大的速度(BEMF) 正向旋转(与命令的方向相同),则MCT8329A 与正在旋转的电机重新同步并
通过直接进入闭环运行继续换向。通过与正在旋转的电机重新同步,用户可以在该初始条件下实现尽可能短的启
动时间。可以通过 RESYNC_EN 启用或禁用该重新同步功能。如果重新同步被禁用,则 MCT8329A 可以配置为
等待电机滑行停止和/或施加制动。电机停止旋转后,考虑到电机处于静止状态,电机启动顺序与情况1 相同。
7.3.8.3 案例3 –电机反向旋转
如果电机正在反向旋转(与命令的方向相反),则MCT8329A 提供了几种方法来改变方向并将电机驱动至命令方
向上的目标速度基准。
反向驱动方法允许对电机进行相应的驱动,从而使其减速至零速,然后反向加速。电机在反向旋转时可实现最短
的启动时间。
如果未启用反向驱动,则 MCT8329A 可配置为等待电机滑行停止和/或施加制动。电机停止旋转后,考虑到电机
处于静止状态,电机启动顺序与情况1 相同。
备注
使用反向驱动或制动功能时要小心,以确保电流限值在可接受的水平,并且电源电压不会因能量返回至
电源而产生浪涌。
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7.3.9 电机启动顺序(MSS)
图7-16 展示了MCT8329A 器件中实现的电机启动序列。
Power On
DIR Change
N
ISD_EN
Y
Is motor
Y
sta onary
N
Reverse
Forward
N
Direc on of
Spin
N
RVS_DR_EN
Y
RESYNC_EN
Y
HIZ_EN
N
BEMF >
RESYNC_MIN_THRES
HOLD
N
Y
Hi-Z
Speed > Open to
N
Y
Brake_Rou ne
Closed Loop Hando
STAT_BRK_EN
N
Time >
HIZ_TIME
Y
Brake
Y
Brake
Y
N
N
N
Reverse Closed
Loop Decelera on
Time >
BRK_TIME
N
BRAKE_EN
Reverse
Open Loop
Decelera on
Time >
STARTUP_
BRK_TIME
Y
Y
Brake_Rou ne
Brake_Rou ne_End
Y
Direc on Reversal :
Zero Speed Crossover
Motor Start-up
Open loop
Closed Loop
图7-16. 电机启动流程
上电状态
这是电机启动序列(MSS) 的初始状态。MSS 在初始上电时或MCT8329A 器
件退出待机或睡眠模式时以该状态启动。
DIR 更改判断
在MCT8329A 中,如果在MSS 启动时检测到方向更改命令,则假定ISD 中
检测到的电机方向与命令方向相反,如果RVS_DR_EN 被设置为1b,则执
行反向驱动。
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ISD_EN 判断
上电后,MCT8329A MSS 进入ISD_EN 判断,已确定是否启用了初始速度
检测(ISD) 功能(ISD_EN = 1b)。如果禁用了ISD,则MSS 直接进行
BRAKE_EN 判断。如果启用了ISD,则MSS 会前进到ISD(电机静止)状
态。
ISD 状态
MSS 确定电机的初始状态(速度、旋转方向)(请参阅初始速度检测
(ISD))。如果电机被认为是静止的(电机BEMF <
STAT_DETECT_THR),则MSS 继续进行STAT_BRK_EN 判断。如果电机
不是静止的,则MSS 会继续验证旋转方向。
STAT_BRK_EN 判断
MSS 检查是否启用了静止制动功能(STAT_BRK_EN =1b)。如果启用了静止
制动功能,则MSS 前进到静止制动例程。如果禁用了静止制动功能,则
MSS 前进到电机启动状态(请参阅节7.3.9.4)。
静止制动例程
旋转方向判断
静止制动例程可用于确保电机在尝试启动电机之前完全静止。可以通过在
STARTUP_BRK_TIME 配置的时间内导通全部三个低侧驱动器MOSFET 来
应用静止制动。
MSS 确定电机是正向旋转还是反向旋转。如果电机正向旋转,则MCT8329A
继续进行RESYNC_EN 判断。如果电机反向旋转,则MSS 继续进行
RVS_DR_EN 判断。
RESYNC_EN 判断
如果RESYNC_EN 被设置为1b,则MCT8329A 继续进行BEMF >
RESYNC_MIN_THRESHOLD 判断。如果RESYNC_EN 被设置为0b,则
MSS 继续进行HIZ_EN 判断。
BEMF >
RESYNC_MIN_THRESHOLD 判
断
如果电机速度使BEMF > RESYNC_MIN_THRESHOLD,则MCT8329A 使
用来自ISD 状态的速度和位置信息直接转换至闭环状态(请参阅电机重新同
步)。如果BEMF < RESYNC_MIN_THRESHOLD,则MCT8329A 继续进
行STAT_BRK_EN 判断。
RVS_DR_EN 判断
MSS 检查是否启用了反向驱动功能(RVS_DR_EN = 1)。如果启用了该功
能,则MSS 将转换为反向检查电机速度。如果未启用反向驱动功能,则
MSS 会前进到HIZ_EN 判断。
速度> 开闭环切换判断
反向闭环、开环减速和零速越过
MSS 检查反向速度是否足够高,以便MCT8329A 能够在闭环中减速。当速
度(反向)足够高时,MSS 保持反向闭环减速。如果速度过低,则MSS 转
换至反向开环减速。
MCT8329A 反向重新同步,在闭环中使电机减速,直到电机速度低于切换阈
值。(请参阅反向驱动)当电机反向速度过低时,MCT8329A 切换至开环,
使电机在开环中减速,越过零速,在开环中正向加速,然后在电机速度足够
高之后进入闭环运行。
HIZ_EN 判断
MSS 进行检查以确定是否启用了滑行(高阻态)功能(HIZ_EN =1)。如果启
用了滑行功能,则MSS 会前进到滑行例程。如果禁用了滑行功能,则MSS
前进到BRAKE_EN 判断。
滑行(高阻态)例程
BRAKE_EN 判断
器件通过将全部六个MOSFET 关断一段由HIZ_TIME 配置的特定时间来使电
机滑行。
MSS 进行检查以确定是否启用了制动功能(BRAKE_EN =1)。如果启用了制
动功能,则MSS 前进到制动例程。如果禁用了制动功能,则MSS 前进到电
机启动状态(请参阅节7.3.9.4)。
制动例程
闭环状态
根据BRK_MODE 配置使用高侧或低侧MOSFET 来施加制动。
在该状态下,MCT8329A 使用梯形控制驱动电机。
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7.3.9.1 初始速度检测(ISD)
ISD 功能用于标识电机的初始状态,可以通过将 ISD_EN 设置为 1b 来启用。初始速度、位置和方向通过由内部
ADC 对相电压进行采样来决定。可以通过将 ISD_EN 设置为 0b 来禁用 ISD。如果禁用该功能被(ISD_EN 被设
置为0b),则MCT8329A 不执行初始速度检测功能并继续检查制动例程(BRAKE_EN) 是否启用。
7.3.9.2 电机重新同步
当同时启用 ISD 和重新同步功能并且器件判断电机初始状态为正向旋转(与命令方向相同)时,电机重新同步功
能起作用。ISD 期间测量的速度和位置信息用于初始化MCT8329A 的驱动状态,该驱动状态可以直接转换至闭环
状态,无需停止电机。在MCT8329A 中,可以通过 RESYNC_EN 位启用/禁用电机重新同步。如果电机重新同步
被禁用,那么器件将继续检查是否启用了电机滑行(高阻态)例程。
7.3.9.3 反向驱动
当 ISD_EN 和 RVS_DR_EN 都设置为 1b 并且 ISD 确定电机旋转方向与命令方向相反时,MCT8329A 使用反向
驱动功能来改变电机的旋转方向。反向驱动包括在相反的方向与电机速度同步,对电机进行反向减速至越过零
速,改变方向,以及在正向(或命令的方向)在开环中加速,直到器件在正向转变为闭环(请参阅图 7-17)。对
于开闭环切换阈值 (OPN_CL_HANDOFF_THR)、开环加速率(OL_ACC_A1、OL_ACC_A2)和开环电流限制
(OL_ILIMIT),MCT8329A 在反向和正向均使用相同的参数值。
Speed
Close loop
Handoff to close loop
Open loop
Time
Handoff to open loop
Open Loop
Reverse Deceleration
图7-17. 反向驱动功能
7.3.9.4 电机启动
有不同的选项可用于从静止位置启动电机,可以通过MTR_STARTUP 来配置这些选项。在对齐和双对齐模式下,
电机通过注入直流电流对齐到已知位置。在 IPD 模式下,通过施加 6 个不同的高频脉冲来估算转子位置。在慢速
首循环模式下,通过施加一个低频周期来启动电机。
7.3.9.4.1 对齐
可以通过将 MTR_STARTUP 配置为 00b 来启用对齐。MCT8329A 通过使用特定相位模式(C 相高侧 FET 和 B
相低侧FET 导通)注入直流电流来对齐电机- 电流的特定持续时间由ALIGN_TIME 进行配置。
对齐期间的占空比由 ALIGN_DUTY 定义。在 MCT8329A 中,对齐期间的电流限值通过 ALIGN_CURR_THR 和
CBC_ILIMIT 配置。
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对齐期间相电流的快速变化可能导致驱动扭矩突然变化,从而产生可闻噪声。为避免这种情况,MCT8329A 以
ALIGN_RAMP_RATE 设置的可配置速率将占空比从 0 增加到 ALIGN_DUTY。在对齐例程结束时,电机将在已知
位置对齐。
7.3.9.4.2 双对齐
可以通过将MTR_STARTUP 配置为01b 来启用双对齐。当转子的初始位置相对于应用的相位模式具有180o 的相
位差时,单对齐不可靠。在这种情况下,使用单对齐可能会产生启动故障。为了提高基于对齐的启动的可靠性,
MCT8329A 提供了双对齐启动选项。在双对齐启动中,MCT8329A 针对第二个对齐使用的相位模式在命令的方向
上相对于第一个对齐相位模式具有 60o 的相位差。在双对齐中,对齐时间、电流限值、升降速率等相关参数与单
对齐的情况相同 - 连续应用两个具有相同参数的不同相位模式,以确保无论初始转子位置如何,电机都会对齐到
已知位置。
7.3.9.4.3 初始位置检测(IPD)
可以通过将 MTR_STARTUP 配置为 10b 来启用初始位置检测 (IPD)。在 IPD 中,使用电感检测方法来利用电机
电感的空间变化来确定电机的初始位置。
对齐或双对齐可能会使电机在开始开环加速之前反向旋转。IPD 可用于不允许电机反转的应用。IPD 不会等待电
机与换向对齐,因此可以实现更快的电机启动序列。当电机的电感作为位置的函数变化时,IPD 效果很好。IPD
通过将脉冲电流输入电机进行工作,因此会产生噪声,在确定特定应用的最佳启动方法时必须考虑这一点。
7.3.9.4.3.1 IPD 操作
IPD 通过根据以下序列依次应用六种不同的相位模式来运行:BC -> CB -> AB -> BA -> CA -> AC(请参阅图
7-18)。当电流达到 IPD_CURR_THR 配置的阈值时,MCT8329A 停止驱动特定相位模式并测量从应用特定相位
模式到达到当前阈值所花费的时间。因此,针对全部六种相位模式测量达到 IPD_CURR_THR 所花费的时间 - 该
时间随电机绕组中电感的变化而变化。时间最短的状态代表电感最小的状态。最小电感产生的原因是电机的北极
与这种特定的驱动状态对齐。
IPD_CLK
Clock
Drive
C
B C
C B
A B
B A
C A
A C
IPD_CURR_THR
Current
Search the Minimum Time
Minimum
Time
Smallest
Inductance
Saturation Position of
the Magnetic Field
Permanent
Magnet Position
图7-18. IPD 功能
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7.3.9.4.3.2 IPD 释放
IPD 释放使用高阻态模式,高侧(HSA) 和低侧(LSC) MOSFET 均关断,电流通过体二极管再循环回到电源中(请
参阅图7-19)。
IPD 释放期间的高阻态模式会使电机直流电源电压VM (VPVDD) 上的电压升高。用于必须通过选择适当的钳位电路
或通过在VPVDD 和GND 之间提供足够的电容以吸收能量来解决该问题。
HSB
HSC
LSC
HSA
VM
LSA
HSB
HSC
LSC
HSA
VM
LSA
M
M
LSB
LSB
Driving
Hi-Z (Tri-State)
图7-19. IPD 释放高阻态模式
7.3.9.4.3.3 IPD 超前角度
检测到初始位置后,MCT8329A 开始以IPD_ADV_ANGLE 指定的角度以开环方式驱动电机。
将驱动角度提前介于 0° 和 180° 之间的任何值可产生负扭矩。将驱动角提前 90° 可产生最大初始扭矩。施加最大
初始扭矩可能会导致转子加速不稳定。选择IPD_ADV_ANGLE 以在应用中实现平滑加速(请参阅图7-20)。
Motor spinning direction
C
B
A
B
A
B
A
A
B
C
C
C
C
30 advance
90 advance
120 advance
60 advance
图7-20. IPD 超前角度
7.3.9.4.4 显示首个周期启动
可以通过将 MTR_STARTUP 配置为 11b 来启用慢速首循环启动。在慢速首循环启动中,MCT8329A 以
SLOW_FIRST_CYCLE_FREQ 定义的频率启动电机换向。配置的频率仅用于第一个周期,然后电机换向遵循由
开环加速系数 A1 和A2 配置的加速曲线。必须将慢速首循环配置得足够慢,以便允许电机与换向序列同步。当需
要快速启动时,该模式很有用,因为它可以显著减少对齐时间。
7.3.9.4.5 开环
使用对齐、双对齐、IPD 或慢速首循环完成电机位置初始化后,MCT8329A 开始在开环中加速电机。在开环期
间,应用固定占空比并使用逐周期电流限制功能来调节电流。
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在 MCT8329A 中,开环电流限制阈值通过 OL_ILIMIT_CONFIG 进行选择,并根据 OL_ILIMIT_CONFIG 的配置
由 CBC_ILIMIT 或 OL_ILIMIT 进行设置。开环占空比通过 OL_DUTY 进行配置。当电机以开环方式运行时,速度
(和换向瞬间)由方程式 8 决定。在 MCT8329A 中,开环加速系数 A1 和 A2 分别通过 OL_ACC_A1 和
OL_ACC_A2 进行配置。开环运行的功能是将电机驱动至电机产生足够BEMF 的速度,以便基于BEMF 过零的换
向控制能够准确地驱动电机。
Speed (t) = A1 * t + 0.5 * A2 * t2
(8)
7.3.9.4.6 从开环转换到闭环
MCT8329A 具有一个内部机制,用于确定从开环换向到基于BEMF 过零的闭环换向转换的电机速度。可以通过将
AUTO_HANDOFF 配置为 1b 来启用该自动确定开闭环切换速度的功能。如果 AUTO_HANDOFF 被设置为 0b,
则需要通过 OPN_CL_HANDOFF_THR 来配置开闭环切换速度。本节中的闭环不是指速度闭环 - 它是指从开环
(基于公式)变为闭环(基于BEMF 过零)的换向控制。
7.3.10 闭环运行
在闭环运行(闭环换向控制)中,MCT8329A 使用梯形换向驱动电机。换向瞬间由未驱动的相位(高阻态)上的
BEMF 过零决定。
7.3.10.1 120o 换向
在 120o 换向中,在每半个电气周期内,每个相位在被驱动 120o,处于高阻态达 60o,如图 7-21 所示。在 120o
换向中有六种不同的换向状态。可以通过将 COMM_CONTROL 设置为 00b 来配置 120o 换向。MCT8329A 通过
120o 换向支持不同的调制模式,这可通过PWM_MODUL 进行配置。
©
©
©
©
©
©
©
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
Commuta on point
©
ZC Back-EMF zero crossings
Phase
PHASE CURRENT
PHASE VOLTAGE
A
Phase
B
Phase
C
图7-21. 120o 换向
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7.3.10.1.1 高侧调制
可以通过将 PWM_MODUL 设置为 00b 来配置高侧调制。在高侧调制中,对于给定的换向状态,其中一个高侧
FET 以命令的占空比DUTY_OUT 进行开关,而低侧FET 以100% 占空比导通(请参阅图7-22)。
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
Phase
Voltage A
Phase
Voltage B
Phase
Voltage C
图7-22. 高侧调制模式下的120o 换向
7.3.10.1.2 低侧调制
可以通过将 PWM_MODUL 设置为 01b 来配置低侧调制。在低侧调制中,对于给定的换向状态,其中一个低侧
FET 以命令的占空比DUTY_OUT 进行开关,而低高侧FET 以100% 占空比导通(请参阅图7-23)。
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ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
Phase
Voltage A
Phase
Voltage B
Phase
Voltage C
图7-23. 低侧调制模式下的120 o 换向
7.3.10.1.3 混合调制
可以通过将PWM_MODUL 设置为10b 来配置混合调制。在混合调制中,MCT8329A 在高侧调制和低侧调制之间
动态切换(请参阅图7-24)。在混合调制模式下,开关损耗在高侧和低侧MOSFET 之间均匀分布。
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ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
Phase
Voltage A
Phase
Voltage B
Phase
Voltage C
图7-24. 混合调制模式下的120o 换向
7.3.10.2 可变换向
可以通过将COMM_CONTROL 设置为01b 来配置可变换向。120o 换向可能会产生可闻噪声,因为较长的高阻态
周期会在电机中产生一些扭矩纹波。为了降低该扭矩纹波和可闻噪声,MCT8329A 使用了可变换向,通过延长
120o 驱动时间并在进入高阻态之前逐渐减小占空比来减小换向时的相电流纹波。在该模式下,相位在 30o 和 60o
之间处于高阻态,该窗口大小会根据速度动态调节。较小的窗口大小通常会提供更好的声学性能。图7-25 展示了
窗口为30o 的150o 换向。
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©
©
©
©
©
©
©
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
ZC
Commuta on point
©
ZC Back-EMF zero crossings
Phase
A
PHASE CURRENT
PHASE VOLTAGE
15 deg
30 deg
Phase
B
15 deg
Phase
C
图7-25. 150o 换向
备注
仅120o 换向支持不同的换向模式;可变换向仅使用混合调制模式。
7.3.10.3 超前角控制
为了实现最佳效率,通常需要控制电机的驱动状态,使电机相电流与电机 BEMF 电压保持一致。MCT8329A 提供
了通过调整超前角来提前或延迟换相点相电压的选项。可以调整超前角以获得最佳效率。这可以通过在恒定速度
和负载条件下运行电机并调整超前角 (LD_ANGLE) 直到达到最小电流来实现。MCT8329A 能够应用正负超前角
(通过配置LD_ANGLE_POLARITY),如图7-26 所示。
可以通过 {LD_ANGLE x 0.12}o 来计算超前角;例如,如果 LD_ANGLE 为 0x1E 且 LD_ANGLE_POLARITY 为
1b,则应用+3.6o(提前)的超前角。如果LD_ANGLE_POLARITY 为0b,则应用-3.6o(延迟)的超前角。
备注
对于120o 换向,负超前角限制为-20o;任何低于该值的超前角都将被钳制为-20o。
对于可变换向,不支持负超前角,正超前角被限制为 +15o。任何高于 +15o 或低于 00 的配置都将分别
被钳制为15o 和0o。
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(a)
Phase
Voltage
Phase
BEMF
}
POS
(b)
Phase
Voltage
Phase
BEMF
}
NEG
图7-26. 正负超前角定义
7.3.10.4 闭环加速
为防止施加到电机的扭矩突然变化而导致噪声,MCT8329A 器件提供限制占空比命令输入在电压控制模式下变化
的最大速率的选项。闭环加速率参数设置占空比命令(电压控制基准占空比)变化的最大速率(如图 7-27 所
示)。在 MCT8329A 中,闭环加速率通过 CL_ACC 进行配置。在闭环速度和闭环功率控制模式下,CL_ACC 没
有影响,PI 环路限制应用于电机的PWM 占空比变化速率。
Y%
Duty command
input
X%
Y%
Duty command
a er closed loop
accelerate buffer
X%
Closed loop accelerate
(CL_ACC) se ngs
图7-27. 闭环加速
7.3.11 速度环路
MCT8329A 具有一个速度环路选项, 可用于在变化的运行条件下保持恒定的速度。可以通过将
CLOSED_LOOP_MODE 设置为 01b 来启用速度环路。Kp 和 Ki 系数通过 SPD_POWER_KP 和
SPD_POWER_KI 进行配置。速度环路的输出 (SPEED_PI_OUT) 用于生成 DUTY OUT(施加到电机绕组的
PWM 电压的占空比)。PI 控制器输出上限 (VMAX) 和下限 (VMIN) 饱和限制分别通过 SPD_POWER_V_MAX 和
SPD_POWER_V_MIN 进行配置。当速度环路的输出饱和时,积分器被禁用以防止积分饱和。速度环路PI 控制器
图7-28 所示。
当 REF_PROFILE_CONFIG = 0b 时,SPEED_REF 来自最大速度(由 MAX_SPEED 配置)的占空比命令输入
(DUTY CMD)(如方程式9 所示),或来自输入分析器输出(请参阅节7.3.7.5)。
SPEED REF Hz = DUT是 CMD × Maximum Speed Hz
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MAX_SPEED
VMAX
SPEED_REF
SPEED_PI_OUT
OUT
Kp
Ki
+
DUTY CMD
+
-
+
VMIN
SPEED_MEAS
+
+
Z-1
Switch Close
If VMIN<OUT <VMAX
图7-28. 速度环路
7.3.12 电源环路
MCT8329A 提供调节(输入)功率而非电机转速的选项 - 该输入功率调节可以在两种模式下完成,即闭环功率控
制和功率限制控制。可以通过将 CLOSED_LOOP_MODE 设置为 10b 来选择输入功率调节(而非电机转速)模
式。此外应同时将 CONST_POWER_MODE 设置为 01b 以进行闭环功率控制,或设置为 10b 以进行功率限制控
制。在任一功率调节模式下,MCT8329A 可从直流输入电源汲取的最大功率由 MAX_POWER 设置 - 功率基准
(图7-29 中的POWER_REF)。
当REF_PROFILE_CONFIG = 0b 时,POWER_REF 来自最大功率(由MAX_POWER 配置)的占空比命令输入
(DUTY CMD)(如方程式 10 所示),或来自输入分析器输出(请参阅节 7.3.7.5)。功率基准的迟滞带由
CONST_POWER_LIMIT_HYST 设置。在两种功率调节模式下,最小功率基准由 MIN_DUTY x MAX_POWER 设
置。
POWER REF W = DUT是 CMD × Maximum PoWer W
(10)
在两种功率调节模式下,MCT8329A 使用与速度环路模式相同的 PI 控制器参数。Kp 和 Ki 系数通过
SPD_POWER_KP 和 SPD_POWER_KI 进行配置。PI 控制器输出上限 (VMAX) 和下限 (VMIN) 饱和限制分别通过
SPD_POWER_V_MAX 和 SPD_POWER_V_MIN 进行配置。闭环功率控制和功率限制控制之间的主要区别在于
PI 控制器何时决定应用于 FET 的 DUTY OUT(PWM 的占空比)。在闭环功率控制中,DUTY OUT 始终等于图
7-29 中来自 PI 控制器输出的 POWER_PI_OUT。然而,在功率限制控制中,PI 控制器仅在 POWER_MEAS >
POWER_REF + CONST_POWER_LIMIT_HYST 时才决定 DUTY OUT。如果 POWER_MEAS < POWER_REF
+ CONST_POWER_LIMIT_HYST,则不使用PI 控制器,且DUTY OUT 等于DUTY CMD。本质上,在闭环功率
控制中,输入功率始终主动调节至 POWER_REF,而在功率限制控制中,输入功率仅限制为 POWER_REF,而
不主动调节至POWER_REF。当功率PI 环路的输出饱和时,积分器被禁用以防止积分饱和。
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MAX_POWER
VMAX
POWER_REF
POWER_PI_OUT
OUT
Kp
Ki
+
DUTY CMD
+
-
+
VMIN
POWER_MEAS
+
+
ESTIMATED
INPUT DC
CURRENT
Z-1
MEASURED INPUT
DC VOLTAGE
Switch Close
If VMIN<OUT <VMAX
图7-29. 功率调节
7.3.13 防电压浪涌(AVS)
驱动电机时,能量从电源传输到电机。其中一些能量以电感能量和机械能的形式进行存储。如果速度命令突然下
降,使得电机产生的 BEMF 电压大于施加到电机上的电压,则电机的机械能返回到电源,从而产生 VPVDD 电压浪
涌。AVS 功能用于防止在 VPVDD 上产生该电压浪涌,可以通过将 AVS_EN 设置为 1b 来启用该功能。可以通过将
AVS_EN 设置为0b 来禁用AVS。当禁用AVS 时,减速率通过CL_DEC_CONFIG 进行配置。
7.3.14 输出PWM 开关频率
MCT8329A 提供了通过PWM_FREQ_OUT 配置MOSFET 输出PWM 开关频率的选项。PWM_FREQ_OUT 的范
围为 5-100kHz。为了选择最佳输出PWM 开关频率,用户必须在电流纹波和开关损耗之间进行权衡。通常,具有
较低L/R 比的电机需要较高的PWM 开关频率以减小电流纹波。
7.3.15 快速启动时间(< 50ms)
MCT8329A 能够在 50ms 内将电机速度从 0% 加速到 100%。这仅适用于能够达到该加速水平的低惯性电机。为
了实现快速启动,需要通过将 INTEG_ZC_METHOD 设置为 1b 来将换向瞬间检测配置为混合模式。在混合模式
下,换向瞬间通过在中低速时使用反电动势积分和在高速时使用内置比较器(BEMF 过零)来确定。MCT8329A
根据电机速度在反电动势积分和基于比较器的换向之间自动转换,如图7-30 所示。低速时换向方法转换的占空比
由 INTEG_DUTY_THR_LOW 和 INTEG_DUTY_THR_HIGH 直接配置,高速时由 INTEG_CYC_THR_LOW 和
INTEG_CYC_THR_HIGH 间接配置。这些占空比应配置为提供足够的滞环,以避免在阈值占空比附近重复换向方
法转换。在反电动势积分方法中用于确定换向瞬间的 BEMF 阈值由 BEMF_THRESHOLD1 和
BEMF_THRESHOLD2 进行配置。
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Commutation method
Integration based
ZC based
Duty cycle
INTEG_DUTY INTEG_DUTY
_THR_LOW _THR_HIGH
Duty 1 Duty 2
Duty 1- Duty cycle at which motor speed is such that number
of BEMF samples per 30o is > INTEG_CYCL_THR_HIGH
Duty 2 - Duty cycle at which motor speed is such that number
of BEMF samples per 30o is < INTEG_CYCL_THR_LOW
图7-30. 换向方式转换
7.3.15.1 BEMF Threshold
图7-31 显示了 120o 梯形运行期间的三相电压。其中一个相位始终在60o 换相间隔内浮动,MCT8329A 通过反电
动势积分方法对该浮动相电压(表示电机反电动势)进行积分,以检测下一个换向时刻。浮动相电压可以增加或
减少,算法在过零检测后开始积分,以消除由于可变去磁时间引起的积分误差。浮动相电压被定期采样(过零之
后)并相加(积分的离散形式)。BEMF 阈值(BEMF_THRESHOLD1 和BEMF_THRESHOLD2)值被进行适当
设 置 , 从 而 使 浮 动 相 电 压 的 积 分 值 在 ( 或 非 常 接 近 ) 换 向 时 刻 与 BEMF_THRESHOLD1 或
BEMF_THRESHOLD2 值交叉。BEMF_THRESHOLD1 是浮相电压上升阈值,BEMF_THRESHOLD2 是浮相电
压下降阈值。如果 BEMF_THRESHOLD2 被设置为 0,则 BEMF_THRESHOLD1 用作浮动相电压上升和下降的
阈值。
Vpeak
Vpeak
2
Tc
Vpeak
Vpeak
2
Vpeak
Vpeak
2
0o
60o
300o
180o
240o
360o
120o
Electrical Angle, θ (degree)
图7-31. 使用浮动相电压的反电动势积分
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在图 7-31 中,Vpeak 是反电动势的峰峰值,Vpeak/2 表示反电动势过零,Tc 是 60o 窗口换向间隔或周期。每个
60o 窗口中突出显示的三角形是算法用来确定换向瞬间的反电动势的积分值。该积分值可以近似表示为突出显示的
三角形的面积,由方程式11 给出。
(½)* (Vpeak/2) * Tc/2
(11)
有关设置BEMF 阈值的示例应用,请参阅节8.2.2.4。
7.3.15.2 动态去磁
在MCT8329A 中,可以在换向后动态计算去磁时间(输出相电流衰减到零所需的时间),以精确检测过零瞬间。
这是通过启用动态去磁功能(将 DYN_DEGAUSS_EN 设置为 1b)来完成的。该功能允许电机控制算法在输出
(浮动)相电压完全稳定后捕获过零瞬间;也就是说,当输出相电流衰减到零并且输出(浮动)相电压未被钳制
(至 PVDD (VM) 或 PGND)时,表示真实的反电动势。利用这种对过零瞬间的精确测量,可以使用 MCT8329A
实现电机快速加速(< 50ms)。
VM
*
*
VM
2
*
*
PGND
Degauss time(shown by double-sided arrow) after commutation during which the outgoing(floating) phase
voltage is clamped to VM(by negative outgoing phase current) during increasing back-EMF; sampling of
back-EMF(denoted by *) should start after degauss time is over for accurate zero cross instant detection
VM
VM
2
*
*
*
*
PGND
Degauss time(shown by double-sided arrow) after commutation during which the outgoing(floating) phase
voltage is clamped to PGND(by positive outgoing phase current) during decreasing back-EMF; sampling of
back-EMF(denoted by *) should start after degauss time is over for accurate zero cross instant detection
图7-32. 去磁时间
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7.3.16 快速减速
MCT8329A 能够使用快速减速功能和 AVS 功能快速使电机减速(在数十 ms 内从 100% 减速至 10%),而不会
将能量泵回到输入直流电源中。可以通过将 FAST_DECEL_EN 设置为1b 来启用快速减速功能;AVS_EN 应设置
为 1b,以防止能量泵回到输入直流电源中。该组合可实现线性制动效果,从而实现快速平稳的减速,而不会将能
量泵回到直流输入电源中。还可以在反向驱动(请参阅反向驱动)或电机停止(请参阅主动降速)期间使用该功
能组合,以快速降低电机速度,而不将能量泵回到直流输入电源中。
备注
快速减速功能仅在双向CSA 模式下可用。该功能在单向CSA 模式下不可用。
可以通过适当配置减速期间的电流限值FAST_DECEL_CURR_LIM 来控制减速时间。电流限值越高,减速时间越
短,反之亦然。由于制动扭矩过大,在低目标速度下,高于必要的电流限值设置可能会导致电机失速故障。这也
会 导 致 外 部 FET 的 损 耗 增 加 , 尤 其 是 在 重 复 的 加 速 / 减 速 循 环 中 。 因 此 , 应 适 当 选 择
FAST_DECEL_CURR_LIM,以便在要求的时间内减速而不会导致失速故障或过热。
FAST_BRK_DELTA 用于配置目标速度滞环,以在电机达到目标速度时退出快速减速模式并重新进入电机运行模
式。例如,如果 FAST_BRK_DELTA 设置为 1%,则当电机速度达到目标速度的 1% 以内时,认为快速减速完
成。为FAST_BRK_DELTA 设置更高的值可能会消除电机失速故障,尤其是在使用高FAST_DECEL_CURR_LIM
值时。为 FAST_BRK_DETLA 设置较高的值也会导致减速模式结束时目标速度和电机速度之间的速度误差较大 -
一旦恢复电机运行模式,电机最终将达到目标速度。FAST_DECEL_CURR_LIM 和FAST_BRK_DELTA 应协同配
置,以在较低的减速时间和可靠(无失速故障)的减速曲线之间进行优化。
FAST_DEC_DUTY_THR 用于配置实施快速减速的速度下限。例如,如果 FAST_DEC_DUTY_THR 设置为
70%,则在速度高于 70% 时无法使用快速减速,直至其低于 70%。FAST_DEC_DUTY_WIN 用于设置最小减速
窗口(初始速度 – 目标速度),低于该窗口将不执行快速减速。例如,如果 FAST_DEC_DUTY_WIN 设置为
15%,并且收到 50%->40% 减速命令,则不使用快速减速将速度从50% 降低到 40%,因为减速窗口 (10%) 小于
FAST_DEC_DUTY_WIN。
MCT8329A 在快速减速过程中提供动态电流限值选项,以提高制动到极低速度时快速减速的稳定性;使用该功
能,快速减速期间的电流限值可以随着电机速度的降低而降低。可以通过将 DYNAMIC_BRK_CURR 设置为 1b
来启用该功能。快速减速开始时的电流限值(FAST_DEC_DUTY_THR)由FAST_DECEL_CURR_LIM 配置,零
速时的电流限值由DYN_BRK_CURR_LOW_LIM 配置;当启用动态电流限值时,快速减速期间的电流限值随这两
个工作点之间的速度线性变化。如果禁用动态电流限值,则快速减速期间的电流限值保持不变,由
FAST_DECEL_CURR_LIM 进行配置。
7.3.17 动态电压调节
MCT8329A 集成了动态电压调节功能以提高相电压检测的分辨率。可以使用具有 10V/V 或 20V/V 电压调节功能
的集成分压器检测电机相电压, 以在工作电压范围内将检测电压限制为小于 3V 。设置位
DYN_VOLT_SCALING_EN = 0b 可以禁用动态电压调节, MCT8329A 使用 20V/V 增益。设置位
DYN_VOLT_SCALING_EN = 1b 可以启用动态电压调节,MCT8329A 在电机处于空闲状态期间检测直流总线电
压并选择相应的10V/V 或20V/V 电压调节。
备注
TI 建议在预期直流总线电压超过24V 的情况下禁用动态电压调节。
7.3.18 电机停止运转选项
MCT8329A 提供用于停止电机的不同选项,可通过MTR_STOP 配置这些选项。
7.3.18.1 滑行(高阻态)模式
可以通过将 MTR_STOP 设置为 000b 来配置滑行(高阻态)模式。接收到电机停止命令后,MCT8329A 关断所
有外部 MOSFET,从而在相位电机端子处生成高阻态。当 MCT8329A 从驱动电机转换到高阻态时,电机绕组中
的电感电流继续流动,能量通过MOSFET 输出级中的体二极管返回到电源中(请参阅示例图7-33)
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HSC
LSC
HSA
HSB
LSB
HSC
LSC
HSA
LSA
HSB
LSB
VM
M
VM
M
LSA
Driving State
High-Impedance State
图7-33. 滑行(高阻态)模式
在该示例中,电流通过高侧 A 相MOSFET (HSA)施加到电机,并通过低侧 C 相MOSFET (LSC) 返回。接收到电
机停止命令后,全部 6 个 MOSFET 都会转换为高阻态,电感能量通过 MOSFET LSA 和 HSC 的体二极管返回到
电源中。
7.3.18.2 再循环模式
可以通过将MTR_STOP 设置为001b 来配置再循环模式。为了防止电感能量在电机停止期间返回到直流输入电源
中,MCT8329A 允许电流在外部 MOSFET 内循环,方法是有选择地关断一些处于工作(导通)状态的 MOSFET
一段时间(自动计算再循环时间以允许电感电流衰减到零),然后通过关断剩余的MOSFET 来转换至高阻态。
如果高侧调制处于运行状态,则在发出电动机停止命令之前,高侧MOSFET 在接收到电动机停止命令时关断,电
流再循环通过低侧 MOSFET 进行(请参阅示例图 7-34)。再循环时间结束后,低侧 MOSFET 也会关断,所有
MOSFET 都处于高阻态。
HSB
HSC
LSC
HSA
LSA
HSB
LSB
HSC
LSC
HSA
LSA
VM
M
VM
M
LSB
Low-Side Recirculaꢀon Mode
Driving State
图7-34. 低侧再循环
如果低侧调制处于活动状态,则在发出电动机停止命令之前,低侧MOSFET 在接收电动机停止命令时关断,电流
再循环通过高侧 MOSFET 进行(请参阅示例 图 7-35)。再循环时间结束后,高侧 MOSFET 也会关断,所有
MOSFET 都处于高阻态。
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HSB
HSC
HSA
HSB
LSB
HSC
HSA
LSA
VM
M
VM
M
LSB
LSC
LSA
LSC
High-Side Recircula on Mode
Driving State
图7-35. 高侧再循环
7.3.18.3 低侧制动
可以通过将 MTR_STOP 设置为 010b 来配置低侧制动模式。接收到电机停止命令后,输出速度会降低到由
ACT_SPIN_BRK_THR 定义的值, 然后使所有低侧 MOSFET 导通( 请参阅示例图 7-36 ) 达
MTR_STOP_BRK_TIME 配置的时长。如果在接收到停止命令之前电机速度低于 ACT_SPIN_BRK_THR,则
MCT8329A 直接转换至制动状态。在施加制动达 MTR_STOP_BRK_TIME 后,MCT8329A 会通过关断所有
MOSFET 转换至高阻态。
HSC
LSC
HSA
LSA
HSB
HSC
LSC
HSA
LSA
HSB
LSB
VM
M
VM
M
LSB
Low-Side Braking
Driving State
图7-36. 低侧制动
MCT8329A 也可以通过 BRAKE 引脚输入进入低侧制动。当 BRAKE 引脚被拉至高电平状态时,输出速度将降低
至由 BRAKE_DUTY_THRESHOLD 定义的值,然后使所有低侧 MOSFET 导通。在这种情况下,MCT8329A 保
持在低侧制动状态,直到BRAKE 引脚变为低电平状态。
7.3.18.4 高侧制动
可以通过将 MTR_STOP 设置为 011b 来配置高侧制动模式。接收到电机停止命令后,输出速度会降低到由
ACT_SPIN_BRK_THR 定义的值, 然后使所有高侧 MOSFET 导通( 请参阅示例图 7-37 ) 达
MTR_STOP_BRK_TIME 配置的时长。如果在接收到停止命令之前电机速度低于 ACT_SPIN_BRK_THR,则
MCT8329A 直接转换至制动状态。在施加制动达 MTR_STOP_BRK_TIME 后,MCT8329A 会通过关断所有
MOSFET 转换至高阻态。
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HSC
LSC
HSC
LSC
HSA
HSB
LSB
HSA
LSA
HSB
LSB
VM
M
VM
M
LSA
High-Side Braking
Driving State
图7-37. 高侧制动
7.3.18.5 主动降速
可以通过将 MTR_STOP 设置为 100b 来配置主动降速模式。当收到电机停止命令时,MCT8329A 将占空比降低
到 ACT_SPIN_BRK_THR,然后通过关断所有 MOSFET 转换到高阻态。该模式的优点是通过减小占空比,电机
减速到较低的速度,从而在进入高阻态之前减小相电流。现在,当电机转换到高阻态时,传输到电源的能量会减
少。阈值ACT_SPIN_BRK_THR 需要配置得足够高,从而确保MCT8329A 与电机同步。
7.3.19 FG 配置
MCT8329A 通过频率生成 (FG) 引脚提供有关电机速度的信息。在 MCT8329A 中,FG 引脚输出通过
FG_CONFIG 进行配置。当 FG_CONFIG 配置为 1b 时,只要 MCT8329A 在驱动电机,FG 输出就有效。当
FG_CONFIG 配置为0b 时,MCT8329A 提供FG 输出,直到电机反电动势低于FG_BEMF_THR 配置的阈值。
7.3.19.1 FG 输出频率
可以通过 FG_DIV_FACTOR 来配置 FG 输出频率。在 MCT8329A 中,如果 FG_DIV_FACTOR 被设置为
0000b,则FG 在每个换向周期中切换一次。许多应用要求 FG 输出为电机的每周机械旋转提供一个脉冲。不同的
FG_DIV_FACTOR 配置可以为2 极至30 极电机实现这一点。
图7-38 显示了当MCT8329A 配置为每个换向周期(电周期/3)提供一次FG 脉冲、每个电气周期(2 极)提供一
次FG 脉冲、每两个电气周期(4 极)提供一次 FG 脉冲、每三个电气周期(6 极)提供一次 FG 脉冲、每四个电
气周期(8 极)提供一次FG 脉冲等时的FG 输出。
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Phase A
Voltage
FG_DIV_FACTOR = 0000b
(Commuta on cycle)
FG_DIV_FACTOR = 0001b
(Elec cycle)
FG_DIV_FACTOR = 0010b
(Elec cycle*2)
FG_DIV_FACTOR = 0011b
(Elec cycle*3)
FG_DIV_FACTOR = 0100b
(Elec cycle*4)
图7-38. FG 分频器
7.3.19.2 开环中的FG
在闭环(换向)操作期间,驱动速度(FG 输出频率)与实际电机速度同步。然而,在开环操作期间,FG 可能不
会反映实际电机速度。此处的开环和闭环是指电机换向方法,不是指闭环速度或功率控制。
MCT8329A 提供了三个用于在开环期间控制 FG 输出的选项,如图 7-39 所示。可以通过 FG_SEL 来配置如何选
择这些选项。
如果FG_SEL 被设置为以下值,则会产生下列行为:
• 00b:在开环和闭环中输出FG。
• 01b:仅在闭环中输出FG。FG 引脚在开环期间将处于高阻态(使用外部上拉电阻器时处于高电平)。
• 10b:FG 输出将反映上电、睡眠/待机后第一个电机启动周期开环运行期间的驱动频率;在后续启动周期的开
环运行期间,FG 将处于高阻态(用外部上拉电阻器时处于高电平)。
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Open Loop
Close Loop
Phase A
Voltage
FG_SEL = 00
FG_SEL = 01
Close Loop
Open Loop
Open Loop
Close Loop
Phase A
Voltage
FG_SEL
= 10
Startup after power on or wake up from
sleep or standby mode
Rest of startups
图7-39. 开环期间的FG 行为
7.3.19.3 电机停止期间的FG
可以使用FG_PIN_STOP_CONFIG 定义电机停止旋转时的FG 引脚状态。电机停止由FG_BEMF_THR 决定。
如果FG_PIN_STOP_CONFIG 被设置为以下值,则会产生下列行为:
• 00b:FG 引脚继续切换,直到电机停止。未定义FG 的结束状态。
• 01b:电机停止时FG 引脚处于高阻态(使用外部上拉电阻器时处于高电平)。
• 10b:FG 引脚在电机停止时被拉低。
7.3.19.4 故障期间的FG 行为
可以使用FG_PIN_FAULT_CONFIG 来配置故障期间的FG 行为(在nFAULT 引脚上报告的行为)。
如果FG_PIN_FAULT_CONFIG 被设置为以下值,则会产生下列行为:
• 00b:只要电机在旋转或滑行,FG 就会在故障期间继续工作,并在电机停止后保持在最后的FG 电平
• 01b:报告故障时FG 引脚处于高阻态(使用外部上拉电阻器时处于高电平)。
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• 10b:发生故障时FG 引脚被拉低。
7.3.20 保护功能
MCT8329A 针对许多故障事件提供了保护功能,包括电机锁定、PVDD 欠压、AVDD 欠压、GVDD 欠压、自举欠
压、过热和过流事件。表7-2 总结了不同故障的响应、恢复模式、栅极驱动器状态、报告机制。
表7-2. 故障操作和响应
故障
条件
配置
—
报告
栅极驱动器
逻辑
禁用
恢复
PVDD 欠压
(PVDD_UV)
自动:
VPVDD > VPVDD_UV
禁用1
VPVDD < VPVDD_UV
nFAULT
AVDD POR
(AVDD_POR)
自动:
禁用1
VAVDD < VAVDD_POR
nFAULT
—
—
禁用
运行
VAVDD > VAVDD_POR
nFAULT 和
GATE_DRIVER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
GVDD 欠压
(GVDD_UV)
锁存:
CLR_FLT
拉至低电平2
VGVDD < VGVDD_UV
nFAULT 和
GATE_DRIVER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
BSTx 欠压
(BST_UV)
锁存:
拉至低电平2
拉至低电平2
拉至低电平2
VBSTx - VSHx < VBST_UV
VDS > VSEL_VDS_LVL
VSP > VSENSE_LVL
DIS_BST_FLT = 0b
DIS_VDS_FLT = 0b
DIS_SNS_FLT = 0b
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
CLR_FLT
nFAULT 和
GATE_DRIVER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
V
DS 过流
锁存:
CLR_FLT
(VDS_OCP)
nFAULT 和
GATE_DRIVER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
V
SENSE 过流
锁存:
CLR_FLT
(SEN_OCP)
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
MTR_LCK_MODE =
0000b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0001b
锁存:
CLR_FLT
再循环逻辑
高侧制动逻辑
低侧制动逻辑
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0010b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0011b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
MTR_LCK_MODE =
0100b
重试:
tLCK_RETRY
电机锁定:速度异常;无
电机锁定;不同步
3 电机锁定
(MTR_LCK)
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0101b
重试:
tLCK_RETRY
再循环逻辑
高侧制动逻辑
低侧制动逻辑
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0110b
重试:
tLCK_RETRY
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
0111b
重试:
tLCK_RETRY
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
MTR_LCK_MODE =
1000b
运行
运行
运行
运行
无操作
无操作
MTR_LCK_MODE =
1001b 至1111b
无
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表7-2. 故障操作和响应(continued)
故障
条件
配置
报告
栅极驱动器
逻辑
运行
恢复
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
CBC_ILIMIT_MODE =
0000b
自动:
下一个PWM 周期
再循环逻辑
CBC_ILIMIT_MODE =
0001b
自动:
下一个PWM 周期
无
再循环逻辑
再循环逻辑
再循环逻辑
再循环逻辑
再循环逻辑
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
CBC_ILIMIT_MODE =
0010b
自动:
(I x RSENSEx CSA_GAIN) < ILIMIT
逐周期电流限制
适用于
CBC_ILIMIT、
OL_LIMIT、
ALIGN_ILIMIT
CBC_ILIMIT_MODE =
0011b
自动:
无
(I x RSENSEx CSA_GAIN) < ILIMIT
(I x RSENSEx CSA_GAIN)
> ILIMIT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
CBC_ILIMIT_MODE =
0100b
自动:
PWM 周期> CBC_RETRY_PWM_CYC
CBC_ILIMIT_MODE =
0101b
自动:
无
PWM 周期> CBC_RETRY_PWM_CYC
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
CBC_ILIMIT_MODE =
0110b
无操作
无操作
CBC_ILIMIT_MODE =
无
运行
0111b、1xxxb
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
LOCK_ILIMIT_MODE =
0000b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0001b
锁存:
再循环逻辑
高侧制动逻辑
低侧制动逻辑
运行
运行
运行
运行
运行
运行
运行
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0010b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0011b
锁存:
CLR_FLT
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
LOCK_ILIMIT_MODE =
0100b
重试:
tLCK_RETRY
(I x RSENSEx CSA_GAIN)
> LOCK_ILIMIT
锁定检测电流限制
(LOCK_ILIMIT)
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0101b
重试:
tLCK_RETRY
再循环逻辑
高侧制动逻辑
低侧制动逻辑
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0110b
重试:
tLCK_RETRY
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
0111b
重试:
tLCK_RETRY
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
LOCK_ILIMIT_MODE =
1000b
运行
运行
运行
运行
运行
无操作
无操作
LOCK_ILIMIT_MODE =
无
1001b、1111b
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
IPD 超时故障
(IPD_T1_FAULT
和
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
IPD TIME > 500ms(大
约),在IPD 电流上升或
下降期间
锁存:
CLR_FLT
—
—
IPD_T2_FAULT)
nFAULT 和
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器
拉至低电平2
(MOSFET 处于高
阻态)
IPD 频率故障
(IPD_FREQ_FAULT
)
在前一个IPD 中的电流衰
减之前的IPD 脉冲
锁存:
CLR_FLT
运行
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表7-2. 故障操作和响应(continued)
故障
条件
配置
报告
栅极驱动器
逻辑
运行
恢复
nFAULT 和
OTS_AUTO_RECOVERY GATE_DRIVER_FA
锁存:
CLR_FLT
拉至低电平2
= 0b
ULT_STATUS 寄存
器
热关断
(TSD)
TJ > TTSD
nFAULT 和
自动:
TJ < TOTSD –THYS
CLR_FLT
OTS_AUTO_RECOVERY GATE_DRIVER_FA
拉至低电平2
运行
= 1b
ULT_STATUS 寄存
器
1. 禁用:对于GLx 为无源下拉,对于GHx 为半有源下拉
2. 拉至低电平:栅极驱动器主动将GHx 和GLx 拉至低电平
7.3.20.1 PVDD 电源欠压锁定(PVDD_UV)
在任何时候,如果PVDD 引脚上的电源电压低于VPVDD_UV 阈值的时间超过tPVDD_UV_DG 时间,则器件会检测到
PVDD 欠压事件。检测到欠压情况后,栅极驱动器被禁用,电荷泵被禁用,内部数字逻辑被禁用,nFAULT 引脚
被驱动为低电平。当PVDD 引脚上升至高于VPVDD_UV 时,再次开始正常运行(栅极驱动器变得可操作并且
nFAULT 引脚被释放)。
7.3.20.2 AVDD 上电复位(AVDD_POR)
在任何时候,如果 AVDD 引脚上的电源电压低于 VAVDD_POR 阈值的时间超过 tAVDD_POR_DG 时间,则器件会进入
非运行状态,从而禁用栅极驱动器、电荷泵和内部数字逻辑,nFAULT 会被驱动为低电平。正常运行(数字逻辑
运行)需要AVDD 超过VAVDD_POR 电平。
7.3.20.3 GVDD 欠压锁定(GVDD_UV)
在任何时候,如果GVDD 引脚上的电压低于VGVDD_UV 阈值电压的时间长于tGVDD_UV_DG 时间,则器件会检测到
GVDD 欠压事件。在检测到GVDD_UV 欠压事件后,所有栅极驱动器输出都被驱动为低电平以禁用外部
MOSFET,电荷泵仍在运行,nFAULT 引脚被驱动为低电平。在清除GVDD_UV 条件并通过CLR_FLT 位发出清
除故障命令后,将恢复正常运行。
7.3.20.4 BST 欠压锁定(BST_UV)
如果在任何时候BSTx 和SHx 引脚之间的电压低于VBST_UV 阈值电压的持续时间大于tBST_UV_DG 时间,该器件
检测到BST 欠压事件。检测到BST_UV 事件后,所有栅极驱动器输出都被驱动为低电平以禁用外部MOSFET,
并且nFAULT 引脚被驱动为低电平。在清除BST_UV 条件并通过CLR_FLT 位发出清除故障命令后,将恢复正常
运行。
7.3.20.5 MOSFET VDS 过流保护(VDS_OCP)
该器件具有可调节的VDS 电压监视器,可检测外部功率MOSFET 上的过流或短路情况。通过监视外部MOSFET
R
DS(on) 上的 VDS 压降来检测 MOSFET 过流事件。高侧 VDS 监视器在 PVDD 和 SHx 引脚之间进行测量,低侧
VDS 监视器在 SHx 和 LSS 引脚之间进行测量。如果外部 MOSFET 两端的电压超过 SEL_VDS_LVL 设置的阈值
的时间大于 tDS_DG 抗尖峰脉冲时间,则会识别到 VDS_OCP 事件。检测到 VDS 过流事件后,所有栅极驱动器输出
都被驱动为低电平以禁用外部MOSFET,并且nFAULT 引脚被驱动为低电平。可以通过将 DIS_VDS_FLT 配置为
1b 来禁用VDS_OCP。在清除VDS_OCP 条件并通过CLR_FLT 位发出清除故障命令后,将恢复正常运行。
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PVDD
PVDD
+
V
+
V
V
DSœ
DSœ
V
V
VDS_OCP
GHx
SHx
GLx
+
DSœ
+
DSœ
V
VDS_OCP
LSS
图7-40. MCT8329A VDS 监视器
7.3.20.6 VSENSE 过流保护(SEN_OCP)
仍然通过检测LSS 和GND 引脚之间外部电流检测电阻上的压降来监测过流。在任何时候,如果LSS 输入上的电
压超过VSEN_OCP 阈值的时间超过tDS_DG 抗尖峰脉冲时间,则会识别到SEN_OCP 事件。检测到SEN_OCP
过流事件后,所有栅极驱动器输出都被驱动为低电平以禁用外部MOSFET,并且nFAULT 引脚被驱动为低电平。
V
SENSE 阈值固定为0.5V。可以通过将DIS_SNS_FLT 配置为1b 来禁用VSEN_OCP。在清除VSEN_OCP 条件并通
过CLR_FLT 位发出清除故障命令后,将恢复正常运行。
7.3.20.7 热关断(OTSD)
如果内核温度超过热关断限制(TOTSD) 的跳闸点,则会识别到OTSD 事件。检测到OTSD 过热事件后,所有栅极
驱动器输出都被驱动为低电平以禁用外部MOSFET,并且nFAULT 引脚被驱动为低电平。通过配置
OTS_AUTO_RECOVERY,可以将过温保护配置为锁存模式或自动恢复模式。在锁存模式下,在TOTSD 条件被清
除并通过CLR_FLT 位发出清除故障命令后会恢复正常运行。在自动恢复模式下,TOTSD 条件被清除后会恢复正常
运行。
7.3.20.8 逐周期(CBC) 电流限制(CBC_ILIMIT)
逐周期 (CBC) 电流限值提供了一种控制输送到电机的电流大小的方法。当系统必须限制在电机运行期间从电源拉
出的电流大小时,此方法很有用。CBC 电流限值可限制施加到电机上的电流,使之不会超过配置的阈值。CBC 电
流限值功能是通过将电流检测放大器的输出连接到硬件比较器来实现的。如果电流检测放大器的输出电压超过
CBC_ILIMIT 阈值,则会识别到 CBC_ILIMIT 事件并根据 CBC_ILIMIT_MODE 执行相应的操作。对该事件的总反
应延迟取决于电流检测放大器增益和比较器延迟。闭环中的 CBC 电流限值通过 CBC_ILIMIT 设置,而
OL_ILIMIT_CONFIG 的配置设置开环运行中的 CBC 电流限值。通过CBC_ILIMIT_MODE 可以配置不同的模式:
CBC_ILIMIT 自动恢复(下一个 PWM 周期)、CBC_ILIMIT 自动恢复(基于阈值)、CBC_ILIMIT 自动恢复(基
于PWM 周期数)、仅提供CBC_ILIMIT 报告、禁用CBC_ILIMIT。
7.3.20.8.1 CBC_ILIMIT 自动恢复下一个PWM 周期(CBC_ILIMIT_MODE = 000xb)
当在该模式下发生CBC_ILIMIT 事件时,MCT8329A 停止使用再循环模式驱动FET,以防止电感能量进入直流输
入电源。故障状态寄存器中的 CBC_ILIMIT 状态位被设置为 1b。在下一个 PWM 周期开始时恢复正常运行,
CBC_ILIMIT 状态位重置为 0b。CONTROLLER_FAULT 位和 nFAULT 引脚的状态将由 CBC_ILIMIT_MODE 决
定。当 CBC_ILIMIT_MODE 为 0000b 时,CONTROLLER_FAULT 位被设置为 1b 并且 nFAULT 引脚被驱动为低
电平,直到下一个 PWM 周期。当 CBC_ILIMIT_MODE 为 0001b 时,CONTROLLER_FAULT 位不会被设置为
1b 且nFAULT 不会被驱动为低电平。
7.3.20.8.2 CBC_ILIMIT 基于自动恢复阈值(CBC_ILIMIT_MODE = 001xb)
当在该模式下发生CBC_ILIMIT 事件时,MCT8329A 停止使用再循环模式驱动FET,以防止电感能量进入直流输
入电源。状态寄存器中的 CBC_ILIMIT 状态位被设置为 1b。在电流降至低于 CBC_ILIMIT 电流阈值后恢复正常运
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行, CBC_ILIMIT 状态位被设置为 0b 。CONTROLLER_FAULT 位和 nFAULT 引脚的状态将由
CBC_ILIMIT_MODE 决定。当 CBC_ILIMIT_MODE 为 0010b 时,CONTROLLER_FAULT 位被设置为 1b,
nFAULT 引脚被驱动为低电平,直到电流降至低于CBC_ILIMIT 电流阈值。当CBC_ILIMIT_MODE 为0011b 时,
CONTROLLER_FAULT 位不会被设置为1b 且nFAULT 不会被驱动为低电平。
7.3.20.8.3 CBC_ILIMIT 'n' 个PWM 周期后自动恢复(CBC_ILIMIT_MODE = 010xb)
当在该模式下发生 CBC_ILIMIT 事件时,MCT8329A 停止使用再循环模式驱动FET,以防止电感能量进入直流输
入电源。故障状态寄存器中的CBC_ILIMIT 状态位被设置为1b。在经过(CBC_RETRY_PWM_CYC + 1) 个PWM
周期后恢复正常运行,CBC_ILIMIT 状态位被设置为 0b。CONTROLLER_FAULT 位和 nFAULT 引脚的状态将由
CBC_ILIMIT_MODE 决定。当 CBC_ILIMIT_MODE 为 0100b 时,CONTROLLER_FAULT 位被设置为 1b 且
nFAULT 引脚被驱动为低电平,直到经过(CBC_RETRY_PWM_CYC + 1) 个PWM 周期。当CBC_ILIMIT_MODE
为0101b 时,CONTROLLER_FAULT 位不会被设置为1b 且nFAULT 不会被驱动为低电平。
7.3.20.8.4 CBC_ILIMIT 仅报告(CBC_ILIMIT_MODE = 0110b)
在该模式下发生 CBC_ILIMIT 事件时不会执行任何保护性操作。可以通过将故障状态寄存器中的
CONTROLLER_FAULT 和 CBC_ILIMIT 位设置为 1b 来报告 CBC 电流限值事件。栅极驱动器继续运行。外部控
制器通过适当的操作来管理过流状况。当 CBC_ILIMIT 条件清除并通过 CLR_FLT 位发出清除故障命令后,报告
清除。
7.3.20.8.5 CBC_ILIMIT 已禁用(CBC_ILIMIT_MODE = 0111b 或1xxxb)
在该模式下发生CBC_ILIMIT 事件时不会执行任何操作。
备注
在 CBC_ILIMIT 禁用模式和仅提供 CBC_ILIMIT 报告模式下,当电机以 100% PWM 占空比(无开关)
驱动并且电流超过CBC_ILIMIT 电流阈值时,栅极驱动器会以设置的PWM_FREQ_OUT 将高侧栅极驱
动器输出暂时拉低。为了在 100% 占空比下消除这种不需要的开关,可以将 CBC_LIMIT 阈值设置为大
于CBC_ILIMIT 禁用模式和仅提供CBC_ILIMIT 报告模式下预期电机电流的高值。
7.3.20.9 锁定检测电流限制(LOCK_ILIMIT)
锁定检测限流功能提供了一个可配置的阈值来限制电流,防止损坏系统。MCT8329A 通过 ADC 持续监测电流检
测放大器 (CSA) 的输出。在任何时候,如果 CSA 输出端的电压超过 LOCK_ILIMIT 阈值的时间长于 tLCK_ILIMIT
,
则会识别到 LOCK_ILIMIT 事件并根据LOCK_ILIMIT_MODE 执行相应的操作。可以通过 LOCK_ILIMIT 来设置阈
值,可以通过 LOCK_ILIMIT_DEG 来设置 tLCK_ILIMIT。LOCK_ILIMIT_MODE 可以设置为四种不同的模式:
LOCK_ILIMIT 锁存关断、LOCK_ILIMIT 自动重试,仅报告LOCK_ILIMIT 和禁用LOCK_ILIMIT。
7.3.20.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断(LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
在该模式下发生LOCK_ILIMIT 事件时,外部MOSFET 的状态将由LOCK_ILIMIT_MODE 配置并且nFAULT 被驱
动为低电平。在LOCK_ILIMIT 期间通过MCT8329A 驱动的外部MOSFET 的状态:
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0000b:所有MOSFET 均关断,栅极驱动器输出被拉至低电平。
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0001b:正在开关的MOSFET 被关断,而导通的MOSFET 保持导通,直到电感能量
完全再循环。
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0010b:所有高侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0011b:所有低侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
故障状态寄存器中的 CONTROLLER_FAULT 和LOCK_ILIMIT 位被设置为 1b。当LOCK_ILIMIT 条件清除并通过
CLR_FLT 位发出清除故障命令后,恢复正常运行(栅极驱动器运行并且nFAULT 引脚被释放)。
7.3.20.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复(LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
在该模式下发生LOCK_ILIMIT 事件时,外部MOSFET 的状态将由LOCK_ILIMIT_MODE 配置并且nFAULT 被驱
动为低电平。在LOCK_ILIMIT 期间通过MCT8329A 驱动的外部MOSFET 的状态:
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0100b:所有MOSFET 均关断,栅极驱动器输出被拉至低电平。
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• LOCK_ILIMIT_MODE = 0101b:正在开关的MOSFET 被关断,而导通的MOSFET 保持导通,直到电感能量
完全再循环。
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0110b:所有高侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通
• LOCK_ILIMIT_MODE = 0111b:所有低侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通
故障状态寄存器中的 CONTROLLER_FAULT 和 LOCK_ILIMIT 位被设置为 1b。在经过 tLCK_RETRY(由
LCK_RETRY 进行配置)时间后,会自动恢复正常运行(栅极驱动器运行并且 nFAULT 引脚被释放)。在
t
LCK_RETRY 周期到期后,CONTROLLER_FAULT 和LOCK_ILIMIT 位被重置为0b。
7.3.20.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告(LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
在该模式下发生 LOCK_ILIMIT 事件时不会执行任何保护性操作。可以通过将故障状态寄存器中的
CONTROLLER_FAULT 和 LOCK_ILIMIT 位设置为 1b 来报告锁定检测电流限制事件。栅极驱动器继续运行。外
部控制器通过适当的操作来管理该情况。当 LOCK_ILIMIT 条件清除并通过 CLR_FLT 位发出清除故障命令后,报
告清除。
7.3.20.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用(LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
在该模式下发生LOCK_ILIMIT 事件时不会执行任何操作。
7.3.20.10 电机锁定(MTR_LCK)
MCT8329A 会在电机运行期间持续检查是否存在不同的电机锁定情况(请参阅电机锁定检测)。当启用的锁定情
况之一发生时,会识别到MTR_LCK 事件并根据MTR_LCK_MODE 执行操作。
在 MCT8329A 中,所有锁定都可以单独启用或禁用,并且可以通过 LCK_RETRY 配置重试次数。
MTR_LCK_MODE 位可以在四种不同的模式下运行:MTR_LCK 锁存关断、MTR_LCK 自动重试、仅报告
MTR_LCK 和禁用MTR_LCK。
7.3.20.10.1 MTR_LCK 锁存关断(MTR_LCK_MODE = 00xxb)
当在该模式下发生 MTR_LCK 事件时,外部 MOSFET 的状态将由 MTR_LCK_MODE 进行配置并且 nFAULT 被
驱动为低电平。MTR_LCK 期间外部MOSFET 的状态:
• MTR_LCK_MODE = 0000b:所有外部MOSFET 均关断,栅极驱动器输出被拉至低电平。
• MTR_LCK_MODE = 0001b:正在开关的MOSFET 被关断,而导通的MOSFET 保持导通状态,直到电感能
量完全再循环。
• MTR_LCK_MODE = 0010b:所有高侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
• MTR_LCK_MODE = 0011b:所有低侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
故障状态寄存器中的 CONTROLLER_FAULT、MTR_LCK 和相应的电机锁定条件位被设置为 1b。当 MTR_LCK
条件清除并通过 CLR_FLT 位发出清除故障命令后,恢复正常运行(栅极驱动器运行并且 nFAULT 引脚被释
放)。
7.3.20.10.2 MTR_LCK 自动恢复(MTR_LCK_MODE= 01xxb)
当在该模式下发生MTR_LCK 事件时,MOSFET 的状态将由 MTR_LCK_MODE 进行配置并且 nFAULT 被驱动为
低电平。MTR_LCK 期间MOSFET 的状态:
• MTR_LCK_MODE = 0100b:所有外部MOSFET 均关断,栅极驱动器输出被拉至低电平。
• MTR_LCK_MODE = 0101b:正在开关的MOSFET 被关断,而导通的MOSFET 保持导通状态,直到电感能
量完全再循环。
• MTR_LCK_MODE = 0110b:所有高侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
• MTR_LCK_MODE = 0111b:所有低侧MOSFET(栅极驱动器输出)均导通。
故障状态寄存器中的 CONTROLLER_FAULT、MTR_LCK 和相应的电机锁定条件位被设置为 1b。在经过
tLCK_RETRY(由 LCK_RETRY 进行配置)时间后,会自动恢复正常运行(栅极驱动器运行并且 nFAULT 引脚被释
放)。在tLCK_RETRY 周期到期后,CONTROLLER_FAULT、MTR_LCK 和相应的电机锁定条件位被重置为0b。
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7.3.20.10.3 MTR_LCK 仅报告(MTR_LCK_MODE = 1000b)
在该模式下发生 MTR_LCK 事件时不会执行任何保护性操作。通过将故障状态寄存器中的
CONTROLLER_FAULT、MTR_LCK 和相应的电机锁定条件位设置为 1b 来报告电机锁定事件。栅极驱动器继续
运行。外部控制器通过适当的操作来管理该情况。当 MTR_LCK 条件清除并通过 CLR_FLT 位发出清除故障命令
后,报告清除。
7.3.20.10.4 MTR_LCK 已禁用(MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
在该模式下发生MTR_LCK 事件时不会执行任何操作。
7.3.20.11 电机锁定检测
MCT8329A 提供不同的锁定检测机制来确定电机是否处于锁定状态。多种检测机制协同工作,确保快速可靠地检
测到锁定情况。除了检测是否存在电机锁定情况外,如果没有电机连接到系统,MCT8329A 还可以识别出该情况
并执行相应的操作。可以通过相应的寄存器位来禁用每个锁定检测机制和无电机检测。
7.3.20.11.1 锁定1:异常速度(ABN_SPEED)
MCT8329A 持续监测速度,在任何时候如果速度超过 LOCK_ABN_SPEED,就会识别到 ABN_SPEED 锁定事件
并根据MTR_LCK_MODE 执行操作。
可以通过LOCK_ABN_SPEED 寄存器来设置阈值。可以通过ABN_SPD_EN 来启用/禁用ABN_SPEED 锁定。
7.3.20.11.2 锁定2:同步丢失(LOSS_OF_SYNC)
通过检测处于高阻态的相位上的过零来对电机进行换向。如果电机被锁定,那么反电动势将消失,MCT8329A 将
无法检测到过零。如果 MCT8329A 无法检测到过零的次数达到 LOSS_SYNC_TIMES , 则会识别到
LOSS_OF_SYNC 事件并根据 MTR_LCK_MODE 执行操作。可以通过 LOSS_OF_SYNC_EN 来启用/禁用
LOSS_OF_SYNC 锁定。
7.3.20.11.3 锁定3:无电机故障(NO_MTR)
MCT8329A 持续监测相关相电流(当前相位模式中的低侧相位);如果相关相电流保持低于 NO_MTR_THR 的时
间长于 NO_MTR_DEG_TIME,则会识别到 NO_MTR 事件。可以通过 MTR_LCK_MODE 来配置对 NO_MTR 事
件的响应。可以通过NO_MOTOR_EN 来启用/禁用NO_MTR 锁定。
7.3.20.12 IPD 故障
当电机启动配置为 IPD(MTR_STARTUP 被设置为10b)时,MCT8329A 使用12 位计时器来估算 IPD 期间电流
上升和下降的时间。在 IPD 期间,算法从 10MHz 的 IPD 时钟开始检查电流是否成功上升到 IPD_CURR_THR;
如果不成功(在电流达到 IPD_CURR_THR 之前计时器溢出),则会依次使用 1MHz、100kHz 和 10kHz 的较低
频率时钟重复 IPD。如果 IPD 计时器在全部四个时钟频率下溢出(电流未达到 IPD_CURR_THR),则会触发
IPD_T1_FAULT。类似地,算法使用所有提到的 IPD 时钟频率检查在 IPD 电流下降期间电流是否成功衰减到零。
如果在全部四次尝试中IPD 计时器都溢出(电流未下降到零),则会触发IPD_T2_FAULT。
如果在当前IPD 脉冲导致电流完全衰减之前命令发送下一个IPD 脉冲,则IPD 会给出不正确的结果。MCT8329A
可以在这种情况下生成IPD_FREQ_FAULT 故障。如果 IPD 频率对于 IPD 电流限制而言太高,或者如果电机电感
对于IPD 频率和IPD 电流限制而言太高,则可能会触发IPD_FREQ_FAULT。
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7.4 器件功能模式
7.4.1 功能模式
7.4.1.1 睡眠模式
在睡眠模式下,所有栅极驱动器都被禁用,GVDD 稳压器被禁用,AVDD 稳压器被禁用,检测放大器和 I2C 总线
被禁用。通过将 DEV_MODE 配置为 1b,可以将器件配置为进入睡眠(而不是待机)模式。表7-3 介绍了进入和
退出睡眠状态的条件。
备注
在器件上电和下电期间,nFAULT 引脚保持低电平,因为内部稳压器被禁用。启用稳压器后,nFAULT
引脚会自动释放。
7.4.1.2 待机模式
在待机模式下,栅极驱动器、AVDD LDO 和 I2C 总线处于工作状态。可以通过将 DEV_MODE 配置为 0b 来将器
件配置为进入待机模式。表 7-3 介绍了进入和退出标准状态的条件。可以使用方程式 12 至方程式 19 推导出不同
输入模式(模拟或PWM 或I2C 频率)的待机进入和退出标准。
V
V
V = ZERO_DUTY_THR × V
V
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
EN_SB
ANA_FS
V = ZERO_DUTY_THR + ZERO_DUTY_HYST × V
V
EX_SB
ANA_FS
DUTY
DUTY
V = ZERO_DUTY_THR
EN_SB
V = ZERO_DUTY_THR + ZERO_DUTY_HYST
EX_SB
F
F
V = ZERO_DUTY_THR × INPUT_MAX_FREQUENC是 Hz
EN_SB
EX_SB
V = ZERO_DUTY_THR + ZERO_DUTY_HYST × INPUT_MAX_FREQUENC是 Hz
SPEED_CTRL
V = ZERO_DUTY_THR × 32767
EN_SB
EX_SB
SPEED_CTRL
V = ZERO_DUTY_THR + ZERO_DUTY_HYST × 32767
表7-3. 进入或退出睡眠或待机模式的条件
进入待机状态,DEV_MODE
进入睡眠条件,DEV_MODE =
速度命令模式
退出待机条件
退出睡眠条件
= 0b
1b
SPEED/WAKE 引脚电压<
VEN_SL
达tDET_SL_ANA
(SPD_CTRL_MODE = 00b 或
SPEED/
WAKE 引脚上
的模拟输入
SPEED/WAKE 引脚电压>
SPEED/WAKE 引脚处于高电
平(V > VIH) 达tDET_ANA
SPEED/WAKE 引脚电压<
01b)
或
VEN_SB
V
EX_SB 达tDET_ANA
达tDET_SL_PWM
(SPD_CTRL_MODE = 10b 或
11b)。
DACOUT/SOx/SPEED_ANA
引脚电压> VEX_SB 达
tDET_ANA
DACOUT/SOx/SPEED_ANA
DACOUT/SO
x/
SPEED_ANA
引脚上的模拟
输入
引脚电压< VEN_SB
SPEED/WAKE 引脚处于低电平 SPEED/WAKE 引脚处于高电
(V < VIL) 达tDET_SL_PWM 平(V > VIH) 达tDET_PWM
或
和
SPEED/WAKE 引脚处于低电
平(V < VIL)达tEN_SB_PWM
SPEED/WAKE 引脚处于高
电平(V > VIH) 达tDET_PWM
SPEED/WAKE 引脚PWM 占 SPEED/WAKE 引脚PWM SPEED/WAKE 引脚处于低电平 SPEED/WAKE 引脚处于高电
PWM
空比< DUTYEN_SB
占空比> DUTYEX_SB
(V < VIL) 达tDET_SL_PWM
平(V > VIH) 达tDET_PWM
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表7-3. 进入或退出睡眠或待机模式的条件(continued)
进入待机状态,DEV_MODE
进入睡眠条件,DEV_MODE =
速度命令模式
频率
退出待机条件
退出睡眠条件
= 0b
1b
SPEED/WAKE 引脚处于低电平 SPEED/WAKE 引脚处于高电
SPEED/WAKE 引脚频率<
SPEED/WAKE 引脚频率>
FEN_SB
FEX_SB
(V < VIL) 达tDET_SL_PWM
平(V > VIH) 达tDET_PWM
SPEED/WAKE 引脚电压< VIL
达tDET_SL_PWM
SPEED_CTRL <
SPEED_CTRLEN_SB
SPEED_CTRL >
SPEED_CTRLEX_SB
SPEED/WAKE 引脚电压>
VIH 达tDET_PWM
I2C
和
SPEED_CTRL 被编程为0。
7.4.1.3 故障复位(CLR_FLT)
在存在锁存故障的情况下,器件会进入部分关断状态,以帮助保护功率 MOSFET 和系统。当故障条件清除后,器
件可以通过将CLR_FLT 设置为1b 再次进入工作状态。
7.5 外部接口
7.5.1 DRVOFF - 栅极驱动器关断功能
当 DRVOFF 被驱动为高电平时,栅极驱动器进入关断状态。DRVOFF 绕过器件内部的数字控制逻辑,直接连接
到栅极驱动器输出(请参阅 图7-41)。该引脚为外部故障监测提供了一种机制,可通过直接绕过内部控制逻辑来
禁用栅极驱动器。当 MCT8329A 在 DRVOFF 引脚上检测到逻辑高电平时,器件会禁用栅极驱动器并将其置于下
拉模式(请参阅图 7-42)。栅极驱动器的关断序列如图 7-42 所示。当栅极驱动器启动关断序列后,会为 ISINK 电
流应用有源驱动器下拉并持续tSD_SINK_DIG 时间,之后栅极驱动器进入无源下拉模式。
PVDD
OFF
DRVOFF
GHA
GHB
GHC
OFF
OFF
A
B
Gate
Driver
Digital
OFF
C
GLA
GLB
GLC
OFF
OFF
GND
图7-41. DRVOFF 栅极驱动器输出状态
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GHx-SHx
(GLx-LSS)
tSD_DIG
DRVOFF pin
tSD_SINK_DIG
tSD
Passive (RPD_LS) and Semiactive
PullDown (RPDSA_HS
Predriver
Current
ISOURCE/ISINK
ISINK
)
图7-42. 栅极驱动器关断序列
DRVOFF 引脚拉高不会使器件进入睡眠或待机模式,数字内核仍处于运行状态。DRVOFF 状态在 DRV_OFF 位
上报告,并且在引脚状态更改与 DRV_OFF 位状态更新之间有长达 100ms 的延迟。当 DRVOFF 在电机运行期间
变为逻辑高电平时,控制器可能会报告电机故障。当 DRVOFF 从高电平拉至低电平时,MCT8329A 执行电机启
动序列(在将DRVOFF 引脚拉至低电平之后有长达100ms 的延迟),如节7.3.9 所述。
7.5.2 DAC 输出
MCT8329A 具有12 位DAC,可在DACOUT 引脚上输出相当于数字变量的模拟电压,分辨率为12 位,最大电压
为 3V。DACOUT 引脚上的信号可用于实时跟踪算法变量,并可用于调优速度控制器或电机加速时间。可以使用
DACOUT_VAR_ADDR 来配置DACOUT 的变量地址。
备注
所选变量的DACOUT 值在故障、制动或高阻态状态下可能不准确。
7.5.3 电流检测放大器输出
MCT8329A 可通过配置 DACOUT/SOx/SPEED_ANA 在 DACOUT/SOx/SPEED_ANA 引脚上提供内置电流检测
放大器的输出。
7.5.4 振荡源
MCT8329A 有一个内置振荡器,用作所有数字外设和时序测量的时钟源。MCT832A9 的默认配置是使用内部振荡
器,该振荡器足以驱动电机而不需要任何外部晶体或时钟源。
如果MCT8329A 不满足时序测量或速度环路的精度要求,MCT8329A 提供了支持外部时钟基准的选项。
为了改善EMI 性能,MCT8329A 提供了通过启用展频调制(SSM)(通过SSM_CONFIG)来调制时钟频率的选项
。
7.5.4.1 外部时钟源
通过在 EXT_CLK 引脚上提供更精确的可选时钟基准,可以提高 MCT8329A 在宽工作温度范围内的速度环路精
度,如图 7-43 所示。EXT_CLK 将用于校准内部时钟振荡器并匹配外部时钟的精度。可以通过将 CLK_SEL 配置
为 11b 并将 EXT_CLK_EN 设置为 1b 来选择外部时钟源。可以通过 EXT_CLK_CONFIG 来配置外部时钟源频
率。
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Internal
Oscillator
(60 MHz)
EXT_CLK
Calibrate
图7-43. 外部时钟基准
备注
外部时钟是可选的,可以在需要更高时钟精度时使用。MCT8329A 在所有模式下始终使用内部振荡器
上电。
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7.6 EEPROM 访问和I2C 接口
7.6.1 EEPROM 访问
MCT8329A 有1024 位(16 行,每行64 位)的EEPROM,用于存储电机配置参数。擦除操作是按行进行的(全
部 64 位都在一次擦除操作中被擦除),但支持 32 位写入和读取操作。可以使用 I2C 串行接口对 EEPROM 进行
写入和读取, 但无法使用 I2C 串行接口执行擦除操作。对应于 EEPROM 的影子寄存器位于地址
0x000080-0x0000AE。
备注
仅在电机未旋转时MCT8329A 才允许进行EEPROM 写入和读取操作。
7.6.1.1 EEPROM 写入
在MCT8329A 中,EEPROM 写入过程如下所示。
1. 将ISD 配置(例如启用重新同步、启用反向驱动、静止检测阈值等)写入寄存器0x000080 (ISD_CONFIG)。
2. 将电机启动配置(例如启动方法、首循环频率、IPD 参数、对齐参数等)写入寄存器0x000082
(MOTOR_STARTUP1)。
3. 将电机启动配置(例如开环加速、最小占空比等)写入寄存器0x000084 (MOTOR_STARTUP2)。
4. 将电机控制配置(例如闭环加速、PWM 频率、PWM 调制等)写入寄存器0x000086 (CLOSED_LOOP1)。
5. 将电机控制配置(例如FG 信号参数、电机停止选项等)写入寄存器0x000088 (CLOSED_LOOP2)。
6. 将电机控制配置(例如动态去磁参数、BEMF 阈值、占空比阈值等)写入寄存器0x00008A
(CLOSED_LOOP3)。
7. 将电机控制配置(例如快速减速参数,包括快速减速占空比阈值、窗口、电流限值等)写入寄存器0x00008C
(CLOSED_LOOP4)。
8. 将电机控制配置(例如速度环路参数,包括闭环模式、饱和限值、Kp、Ki 等)写入寄存器0x00008E
(CONST_SPEED)。
9. 将电机控制配置(例如输入功率调节参数,包括最大功率、恒定功率模式、功率级别滞后、最大速度等)写入
寄存器0x000090 (CONST_PWR)。
10. 将故障控制配置(例如CBC、锁定电流限值和操作、重试次数等)写入寄存器0x000092
(FAULT_CONFIG1)。
11. 将故障控制配置(例如OV、UV 限值和操作、异常速度水平、电机锁定设置等)写入寄存器0x000094
(FAULT_CONFIG2)。
12. 将150o 调制的PWM 占空比配置写入寄存器0x000096 和0x000098(150_DEG_TWO_PH_PROFILE 和
150_DEG_THREE_PH_PROFILE)。
13. 将输入曲线配置(例如曲线类型、占空比、钳位电平等)写入寄存器0x00009A、0x00009C、0x00009E、
0x0000A0、0x0000A2、0x0000A4(REF_PROFILES1 至REF_PROFILES6)。
14. 将DIR、BRAKE、DACOUT 等引脚配置写入寄存器0x0000A6 和0x0000A8(PIN_CONFIG1 和
PIN_CONFIG2)。
15. 将器件配置(例如器件模式、启用外部时钟、时钟源、输入PWM 频率范围等)写入寄存器0x0000AA
(DEVICE_CONFIG)。
16. 将栅极驱动器配置(例如CSA 配置、栅极驱动器保护等)写入寄存器0x0000AC 和0x0000AE
(GD_CONFIG1 和GD_CONFIG2)。
17. 将0x8A500000 写入寄存器0x0000E6,以将影子寄存器(0x000080-0x0000AE) 值写入EEPROM。
18. 等待300ms 以便EEPROM 写入操作完成。
可以根据需要修改的寄存器/参数选择性地执行步骤 1-16。在所有影子寄存器都更新为所需的值后,应执行步骤
17 将影子寄存器的内容复制到EEPROM 中。
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备注
不得更改 EEPROM 保留位字段的默认设置。为避免更改保留位的内容,TI 建议使用“读取-修改-写
入”顺序来执行EEPROM 写入操作。
7.6.1.2 EEPROM 读取
在MCT8329A, 中,EEPROM 读取过程如下所示。
1. 将0x40000000 写入寄存器0x0000E6,以将EEPROM 数据读入影子寄存器(0x000080-0x0000AE)。
2. 等待100ms 以便EEPROM 读取操作完成。
3. 使用I2C 读取命令读取影子寄存器值,一次读取1 或2 个寄存器,如节7.6.2 中所述。影子寄存器地址处于
0x000080-0x0000AE 范围之内。对于32 位读取操作,寄存器地址以2 为阶跃增加(因为每个地址都是一个
16 位位置)。
7.6.2 I2C 串行接口
MCT8329A 通过 I2C 串行接口与外部 MCU 进行连接。MCT8329A 是一个要与控制器连接的 I2C 目标。外部
MCU 可以使用该接口对MCT8329A 中的任何非保留寄存器进行读取/写入。
备注
为实现可靠通信,应在通过I2C 总线传输的每个字节之间使用100µs 延迟。
7.6.2.1 I2C 数据字
表7-4 展示了I2C 数据字格式。
表7-4. I2C 数据字格式
TARGET_ID
R/W
CONTROL WORD
DATA
CRC-8
A6 - A0
W0
CW23 - CW0
D15/D31/D63 - D0
C7 - C0
目标 ID 和 R/W 位:第一个字节包含 7 位I2C 目标 ID (0x60),后跟读取/写入命令位。对于 MCT8329A 中的每个
数据包,通信协议都以写入24 位控制字开始,因此R/W 位始终为0。
24 位控制字:目标地址后跟一个24 位控制位。表7-5 展示了控制字格式。
表7-5. 24 位控制字格式
OP_R/W
CRC_EN
DLEN
MEM_SEC
MEM_PAGE
CW15 - CW12
MEM_ADDR
CW23
CW22
CW21 - CW20
CW19 - CW16
CW11 - CW0
下面详细说明了控制字中的每个字段。
OP_R/W – 读取/写入:R/W 位提供有关这是读取操作还是写入操作的信息。位值 0 表示这是一个写入操作。位
值 1 表示这是一个读取操作。对于写入操作,MCT8329A 将预计在 24 位控制字之后发送数据字节。对于读取操
作,MCT8329A 将预计在24 位控制字之后具有包含重复启动或正常启动的I2C 读取请求。
CRC_EN – 启用循环冗余校验 (CRC):MCT8329A 支持通过 CRC 来验证数据完整性。该位控制是否启用 CRC
功能。
DLEN – 数据长度:DLEN 字段决定外部 MCU 将发送至 MCT8329A 的数据的长度。MCT8329A 协议支持三种
数据长度:16 位、32 位和64 位。
表7-6. 数据长度配置
DLEN 值
00b
数据长度
16 位
01b
32 位
10b
64 位
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表7-6. 数据长度配置(continued)
DLEN 值
11b
数据长度
保留
MEM_SEC – 存储器段:MCT8329A 中的每个存储器位置都使用控制字中的三个独立实体进行寻址 – 存储器
段、存储器页、存储器地址。存储器段是一个 4 位字段,表示存储器位置所属的存储器段,例如 RAM、ROM
等。
MEM_PAGE –存储器页:存储器页是一个4 位的字段,表示该存储器位置所属的存储器页。
MEM_ADDR – 存储器地址:存储器地址是地址的最后 12 位。完整的 22 位地址由 MCT8329A 使用全部三个字
段(存储器段、存储器页、存储器地址)在内部构建。对于存储器位置 0x000000-0x000800,存储器部段为
0x0,存储器页为 0x0,存储器地址为最低 12 位(0x000 代表 0x000000,0x080 代表 0x000080,0x800 代表
0x000800)
数据字节:对于 MCT8329A 的写操作,24 位控制字后跟数据字节。控制字中的 DLEN 字段应与该段中发送的字
节数相对应。
CRC 字节:如果在控制字中启用了CRC 功能,则必须在写入事务结束时发送CRC 字节。下面的 CRC 字节计算
中说明了计算CRC 的过程。
7.6.2.2 I2C 写入操作
通过I2C 执行的MCT8329A 写入操作涉及以下序列。
1. I2C 启动条件。
2. 该序列以用于标识MCT8329A 的I2C 目标起始字节(由7 位目标ID (0x60) 组成)和被设置为0 的R/W 位开
始。
3. 起始字节后跟24 位控制字。控制字中的位23 必须为0,因为它是一个写入操作。
4. 24 位控制字后跟数据字节。数据字节的长度取决于DLEN 字段。
a. 在发送数据字节时,首先发送LSB 字节。有关更多详细信息,请参阅下面的示例。
b. 16 位/32 位写入–发送的数据被写入控制字中所述的地址。
c. 64 位写入–64 位被视为两个32 位写入。控制字中所述的地址用作地址0。地址1 由MCT8329A 通过
将地址0 递增2 在内部进行计算。一共发送8 个数据字节。前4 个字节(以LSB 在前的方式发送)写入
地址0,接下来的4 个字节写入地址1。
5. 如果启用了CRC,则数据包以CRC 字节结束。CRC 是针对整个数据包进行计算的(目标ID + W 位、控制
字、数据字节)。
6. I2C 停止条件。
2 / 4 / 8 DATA BYTES
Write – without CRC
TARGET
ID [6:0]
CONTROL
WORD [23:16]
CONTROL
WORD [15:8]
CONTROL
WORD [7:0]
DATA
BYTES
DATA
BYTES
S
0
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
P
2 / 4 / 8 DATA BYTES
Write – with CRC
TARGET
CONTROL
WORD [23:16]
CONTROL
WORD [15:8]
CONTROL
WORD [7:0]
DATA
BYTES
DATA
S
0
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK CRC ACK
P
ID [6:0]
BYTES
CRC includes {TARGET ID,0}, CONTROL WORD[23:0], DATA BYTES
图7-44. I2C 写入操作序列
7.6.2.3 I2C 读取操作
通过I2C 执行的MCT8329A 读取操作涉及以下序列。
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1. I2C 启动条件。
2. 序列从I2C 目标起始字节开始。
3. 起始字节后跟24 位控制字。控制字中的位23 必须为1,因为它是一个读取操作。
4. 控制字后跟重复启动或正常启动。
5. MCT8329A 在SDA 上发送数据字节。MCT8329A 发送的字节数取决于控制字中的DLEN 字段。
a. 在发送数据字节时,首先发送LSB 字节。有关更多详细信息,请参阅下面的示例。
b. 16 位/32 位读取–发回控制字中所述的地址中的数据。
c. 64 位读取–64 位被视为两个32 位读取。控制字中所述的地址用作地址0。地址1 由MCT8329A 通过
将地址0 递增2 在内部进行计算。MCT8329A 一共发送8 个数据字节。前4 个字节(以LSB 在前的方式
发送)从地址0 读取,接下来的4 个字节从地址1 读取。
d. MCT8329A 需要花一些时间来处理控制字并从给定的地址读取数据。这涉及一些延迟。具有目标ID 的重
复启动很可能被否定确认。如果MCT8329A 已否定确认I2C 读取请求,则在几个周期后重试。在该重试
期间,不必将整个数据包连同控制字一起发送。仅发送具有目标ID 和读取位的启动条件就足够了。
6. 如果启用了CRC,则MCT8329A 会在末尾发送一个额外的CRC 字节。如果启用了CRC,则外部MCU I2C
控制器必须在发送停止位之前读取该附加字节。CRC 是针对整个数据包(目标ID + W 位、控制字、目标ID
+ R 位、数据字节)进行计算的。
7. I2C 停止条件。
2 / 4 / 8 DATA BYTES
Read – without CRC
TARGET
ID [6:0]
CONTROL
WORD [23:16]
CONTROL
WORD [15:8]
CONTROL
WORD [7:0]
TARGET
ID [6:0]
DATA
BYTES
DATA
BYTES
S
0
ACK
ACK
ACK
ACK RS
1
ACK
ACK
ACK
P
Read – with CRC
TARGET
2 / 4 / 8 DATA BYTES
CONTROL
WORD [23:16]
CONTROL
WORD [15:8]
CONTROL
WORD [7:0]
TARGET
ID [6:0]
DATA
BYTES
DATA
S
0
ACK
ACK
ACK
ACK RS
1
ACK
ACK
ACK CRC ACK
P
ID [6:0]
BYTES
CRC includes {TARGET ID,0}, CONTROL WORD[23:0], {TARGET ID,1}, DATA BYTES
图7-45. I2C 读取操作序列
7.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
该示例部分中使用的所有值均采用十六进制格式。示例中使用的I2C 目标ID 是0x00。
32 位写入操作示例:地址 – 0x00000080,数据 – 0x1234ABCD,CRC 字节 – 0x45(示例值;与实际 CRC
计算不匹配)
表7-7. 32 位写入操作数据包示例
CRC
起始字节
控制字0
控制字1
MEM_S MEM_P MEM_A MEM_A DB0
EC AGE DDR DDR
CW21- CW19- CW15- CW11- CW7-
控制字2 数据字节
目标ID I2C 写入
CRC 字
节
OP_R/ CRC_E DLEN
W
DB1
DB2
DB3
N
A6-A0
W0
0x0
CW23
CW22
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
C7-C0
CW20
CW16
CW12
CW8
CW0
0x80
0x80
0x00
0x00
0x0
0x1
0x1
0x0
0x0
0x0
0xCD
0xCD
0xAB
0xAB
0x34
0x34
0x12
0x12
0x45
0x45
0x50
0x00
64 位写入操作示例:地址 - 0x00000080,数据地址 0x00000080 - 数据 0x01234567,数据地址 0x00000082 -
数据0x89ABCDEF,CRC 字节- 0x45(示例值;与实际CRC 计算不匹配)
表7-8. 64 位写入操作数据包示例
CRC
起始字节
控制字0
控制字1
控制字2
数据字节
目标ID I2C 写
入
OP_R/W CRC_EN DLEN MEM_SEC MEM_PAGE MEM_ADDR MEM_ADDR DB0 - DB7
CRC
字节
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表7-8. 64 位写入操作数据包示例(continued)
A6-A0 W0
CW23
CW22
0x1
CW21- CW19-
CW20 CW16
CW15-
CW12
CW11-CW8
CW7-CW0
[D7-D0] x 8
C7-C0
0x00
0x00
0x0
0x0
0x2
0x0
0x0
0x0
0x80
0x80
0x67452301EFCDAB89
0x67452301EFCDAB89
0x45
0x45
0x60
0x00
32 位读取操作示例:地址 – 0x00000080,数据 – 0x1234ABCD,CRC 字节 – 0x56(示例值;与实际 CRC
计算不匹配)
表7-9. 32 位读取操作数据包示例
起始字节
控制字0
控制字1
控制字 起始字节
字节0 字节1 字节2 字节3 字节4
2
目标ID I2C 写
入
目标ID I2C 读
取
R/W
CRC_ DLEN MEM_ MEM_ MEM_ MEM_
EN SEC PAGE ADDR ADDR
DB0
DB1
DB2
DB3
CRC
字节
A6-A0 W0
CW23 CW22 CW21- CW19- CW15- CW11- CW7- A6-A0 W0
D7-D0 D7-D0 D7-D0 D7-D0 C7-C0
CW20 CW16 CW12 CW8
CW0
0x80
0x80
0x00
0x00
0x0
0x1
0x1
0x1
0x0
0x0
0x0
0x00
0x01
0x1
0xCD 0xAB
0xCD 0xAB
0x34
0x34
0x12
0x12
0x56
0x56
0xD0
0x00
7.6.2.5 内部缓冲区
MCT8329A 在内部使用缓冲区来存储在 I2C 上接收到的数据。收集 I2C 总线上的数据具有最高的优先级。有 2 个
缓冲区(乒乓)用于I2C Rx 数据,有2 个缓冲区(乒乓)用于I2 Tx 数据。
来自外部 MCU 的写入请求存储在 Rx 缓冲区 1 中,然后触发解析块以处理 Rx 缓冲区 1 中的该数据。当
MCT8329A 正在处理 Rx 缓冲区 1 中的写入数据包时,如果有另一个新的读取/写入请求,则来自 I2C 总线的全部
数据都存储在Rx 缓冲区2 中,在当前请求之后进行处理。
MCT8329A 最多可以容纳两个连续的读取/写入请求。如果 MCT8329A 由于高优先级中断而处于忙状态,则发送
的数据将存储在内部缓冲区(Rx 缓冲区 1 和 Rx 缓冲区 2)中。此时,如果有第三个读取/写入请求,则目标 ID
将被否定确认,因为缓冲区已满。
在读取操作期间,读取请求会得到处理,并且从寄存器读取的数据与 CRC 字节(如果启用)一起存储在 Tx 缓冲
区中。现在,如果外部 MCU 启动 I2C 读取(目标 ID + R 位),则该 Tx 缓冲区中的数据将通过 I2C 进行发送。
由于有两个 Tx 缓冲区,因此可以缓冲来自 2 次 MCT8329A 读取的寄存器数据。在给定该情形时,如果存在第三
个读取请求,则控制字将存储在Rx 缓冲区1 中,但MCT8329A 不会对其进行处理,因为Tx 缓冲区已满。
从 Tx 缓冲区中读取数据后,该数据将不再存储在 Tx 缓冲区中。缓冲区被清除,可以用于下一个要存储的数据。
如果读取事务在中间被中断并且MCU 未读取所有字节,则外部MCU 可以启动另一个 I2C 读取(仅I2C 读取,没
有任何控制字信息)从第一个数据字节开始读取所有数据字节。
7.6.2.6 CRC 字节计算
8 位CCIT 多项式(x8 + x2+ x + 1)用于CRC 计算。
写操作中的 CRC 计算:当外部 MCU 对 MCT8329A 进行写入时,如果启用 CRC,则外部 MCU 必须计算一个 8
位 CRC 字节,并在数据末尾添加该 CRC 字节。MCT8329A 将在内部使用相同的多项式计算 CRC,如果存在不
匹配情况,则写入请求被丢弃。下面列出了用于写操作的外部MCU CRC 计算的输入数据:
1. 目标ID + 写入位。
2. 控制字–3 字节
3. 数据字节–2/4/8 字节
读操作中的 CRC 计算:当外部 MCU 从 MCT8329A 进行读取时,如果启用了 CRC,则 MCT8329A 会在数据的
末尾发送 CRC 字节。读取操作中的 CRC 计算涉及起始字节、外部 MCU 发送的控制字以及 MCT8329A 发送的
数据字节。下面列出了外部MCU 进行CRC 计算以验证MCT8329A 发送的数据的输入数据:
1. 目标ID + 写入位
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2. 控制字–3 字节
3. 目标ID + 读取位
4. 数据字节–2/4/8 字节
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7.7 EEPROM(非易失性)寄存器映射
7.7.1 算法配置寄存器
表 7-10 列出了 Algorithm_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-10 中未列出的所有寄存器偏移地址都
应视为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-10. ALGORITHM_CONFIGURATION 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
80h
ISD_CONFIG
ISD 配置
ISD_CONFIG 寄存
器(偏移= 80h)[复
位= 00000000h]
82h
84h
MOTOR_STARTUP1
MOTOR_STARTUP2
MOTOR_STARTUP
1 寄存器(偏移=
82h)[复位=
电机启动配置1
电机启动配置2
00000000h]
MOTOR_STARTUP
2 寄存器(偏移=
84h)[复位=
00000000h]
86h
88h
8Ah
8Ch
8Eh
90h
96h
CLOSED_LOOP1
CLOSED_LOOP2
CLOSED_LOOP3
CLOSED_LOOP4
CONST_SPEED
闭环配置1
CLOSED_LOOP1 寄
存器(偏移= 86h)
[复位= 00000000h]
闭环配置2
CLOSED_LOOP2 寄
存器(偏移= 88h)
[复位= 00000000h]
闭环配置3
CLOSED_LOOP3 寄
存器(偏移= 8Ah)
[复位= 000000A0h]
闭环配置4
CLOSED_LOOP4 寄
存器(偏移= 8Ch)
[复位= 00000000h]
恒定转速配置
恒定功率配置
150° 两相曲线
CONST_SPEED 寄
存器(偏移= 8Eh)
[复位= 00000000h]
CONST_PWR
CONST_PWR 寄存
器(偏移= 90h)[复
位= 00000000h]
150_DEG_TWO_PH_PROFILE
150_DEG_TWO_PH
_PROFILE 寄存器
(偏移= 96h)[复位
= 00000000h]
98h
150_DEG_THREE_PH_PROFILE
150_DEG_THREE_
PH_PROFILE 寄存
器(偏移= 98h)[复
位= 00000000h]
150° 三相曲线
9Ah
9Ch
9Eh
REF_PROFILES1
REF_PROFILES2
REF_PROFILES3
REF_PROFILES1
寄存器(偏移=
9Ah)[复位= X]
速度曲线配置1
速度曲线配置2
速度曲线配置3
REF_PROFILES2
寄存器(偏移=
9Ch)[复位= X]
REF_PROFILES3
寄存器(偏移=
9Eh)[复位= X]
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表7-10. ALGORITHM_CONFIGURATION 寄存器(continued)
寄存器名称
偏移
缩写
部分
A0h
REF_PROFILES4
REF_PROFILES5
REF_PROFILES6
REF_PROFILES4
寄存器(偏移=
A0h)[复位= X]
速度曲线配置4
速度曲线配置5
速度曲线配置6
A2h
A4h
REF_PROFILES5
寄存器(偏移=
A2h)[复位= X]
REF_PROFILES6
寄存器(偏移=
A4h)[复位= X]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-11 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-11. Algorithm_Configuration 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
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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7.7.1.1 ISD_CONFIG 寄存器(偏移= 80h)[复位= 00000000h]
表7-12 中显示了ISD_CONFIG。
返回到汇总表。
用于配置初始速度检测设置的寄存器
表7-12. ISD_CONFIG 寄存器字段说明
位
31
30
字段
类型
复位
说明
R/W
R/W
0h
0h
奇偶校验
ISD_EN
奇偶校验位
启用ISD
0h = 禁用
1h = 启用
29
28
BRAKE_EN
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
0h
0h
0h
启用制动
0h = 禁用
1h = 启用
HIZ_EN
启用高阻态
0h = 禁用
1h = 启用
27
RVS_DR_EN
RESYNC_EN
STAT_BRK_EN
STAT_DETECT_THR
启用反向重新同步
0h = 禁用
1h = 启用
26
启用正向重新同步
0h = 禁用
1h = 启用
25
在静止期间启用或禁用制动
0h =禁用
1h = 启用
24-22
静止BEMF 检测阈值,根据DYN_VOLT_SCALING_EN 减小相电压
0h = 5mV
1h = 10mV
2h = 15mV
3h = 20mV
4h = 25mV
5h = 30mV
6h = 50mV
7h = 100mV
21
BRK_MODE
R/W
0h
制动模式
0h = 全部三个低侧FET 导通
1h = 全部三个高侧FET 导通
20-17
16-13
RESERVED
BRK_TIME
R/W
R/W
0h
0h
保留
制动时间
0h = 10ms
1h = 50ms
2h = 100ms
3h = 200ms
4h = 300ms
5h = 400ms
6h = 500ms
7h = 750ms
8h = 1s
9h = 2s
Ah = 3s
Bh = 4s
Ch = 5s
Dh = 7.5s
Eh = 10s
Fh = 15s
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表7-12. ISD_CONFIG 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
12-9
HIZ_TIME
R/W
0h
高阻态时间
0h = 10ms
1h = 50ms
2h = 100ms
3h = 200ms
4h = 300ms
5h = 400ms
6h = 500ms
7h = 750ms
8h = 1s
9h = 2s
Ah = 3s
Bh = 4s
Ch = 5s
Dh = 7.5s
Eh = 10s
Fh = 15s
8-6
STARTUP_BRK_TIME
R/W
0h
电机静止时的制动时间
0h = 1ms
1h = 10ms
2h = 25ms
3h = 50ms
4h = 100ms
5h = 250ms
6h = 500ms
7h = 1000ms
5-3
RESYNC_MIN_THRESH R/W
OLD
0h
电机滑行而非重新同步的最小相BEMF 阈值
0h = MIN_DUTY * DC_BUS_VOLTAGE
1h = 300mV
2h = 400mV
3h = 500mV
4h = 600mV
5h = 800mV
6h = 1000mV
7h = 1250mV
2-1
MTR_STARTUP
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
电机启动方法
0h = 对齐
1h = 双对齐
2h = IPD
3h = 慢速首循环
0
保留
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7.7.1.2 MOTOR_STARTUP1 寄存器(偏移= 82h)[复位= 00000000h]
表7-13 中显示了MOTOR_STARTUP1。
返回到汇总表。
用于配置电机启动设置的寄存器1
表7-13. MOTOR_STARTUP1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-27
ALIGN_RAMP_RATE
0h
对齐电压斜坡速率
0h = 0.1V/s
1h = 0.2V/s
2h = 0.5V/s
3h = 1V/s
4h = 2.5V/s
5h = 5V/s
6h = 7.5V/s
7h = 10V/s
8h = 25V/s
9h = 50V/s
Ah = 75V/s
Bh = 100V/s
Ch = 250V/s
Dh = 500V/s
Eh = 750V/s
Fh = 1000V/s
26-23
ALIGN_TIME
R/W
0h
对齐时间
0h = 5ms
1h = 10ms
2h = 25ms
3h = 50ms
4h = 75ms
5h = 100ms
6h = 200ms
7h = 400ms
8h = 600ms
9h = 800ms
Ah = 1s
Bh = 2s
Ch = 4s
Dh = 6s
Eh = 8s
Fh = 10s
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表7-13. MOTOR_STARTUP1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
22-18
ALIGN_CURR_THR
R/W
0h
对齐电流阈值。对齐电流阈值(A) =(ALIGN_CURR_THR - 偏移)/
(CSA_GAIN * RSENSE)。对于VREF_SEL = 单向CSA,失调电压=
0.075V(值在1Bh 后回滚)。对于VREF_SEL = 双向CSA,失调电
压= 0V(值在0Fh 之后回滚)
0h = 0.0V
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1.0V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
10h = 1.6V
11h = 1.7V
12h = 1.8V
13h = 1.9V
14h = 2.0V
15h = 2.1V
16h = 2.2V
17h = 2.3V
18h = 2.4V
19h = 2.5V
1Ah = 2.6V
1Bh = 不适用
1Ch = 不适用
1Dh = 不适用
1Eh = 不适用
1Fh = 不适用
17-16
15-13
ALIGN_DUTY
R/W
R/W
0h
0h
对齐期间的占空比限制
0h = 10%
1h = 25%
2h = 50%
3h = 100%
IPD_CLK_FREQ
IPD 时钟频率
0h = 50Hz
1h = 100Hz
2h = 250Hz
3h = 500Hz
4h = 1000Hz
5h = 2000Hz
6h = 5000Hz
7h = 10000Hz
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表7-13. MOTOR_STARTUP1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
12-8
IPD_CURR_THR
R/W
0h
IPD 电流阈值。IPD 电流阈值(A) =(IPD_CURR_THR - 偏移)/
(CSA_GAIN * RSENSE)。对于VREF_SEL = 单向CSA,失调电压=
0.075V(值在1Bh 后回滚)。对于VREF_SEL = 双向CSA,失调电
压= 0V(值在0Fh 之后回滚)
0h = 0.0V
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1.0V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
10h = 1.6V
11h = 1.7V
12h = 1.8V
13h = 1.9V
14h = 2.0V
15h = 2.1V
16h = 2.2V
17h = 2.3V
18h = 2.4V
19h = 2.5V
1Ah = 2.6V
1Bh = 不适用
1Ch = 不适用
1Dh = 不适用
1Eh = 不适用
1Fh = 不适用
7-6
5-4
IPD_ADV_ANGLE
IPD_REPEAT
R/W
R/W
0h
0h
IPD 超前角度
0h = 0°
1h = 30°
2h = 60°
3h = 90°
执行IPD 的次数
0h = 一次
1h = 平均2 次
2h = 平均3 次
3h = 平均4 次
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表7-13. MOTOR_STARTUP1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
3-0
SLOW_FIRST_CYC_FRE R/W
Q
0h
首循环的频率
0h = 0.05Hz
1h = 0.1Hz
2h = 0.25Hz
3h = 0.5Hz
4h = 1Hz
5h = 2Hz
6h = 3Hz
7h = 5Hz
8h = 10Hz
9h = 15Hz
Bh = 25Hz
Ch = 50Hz
Dh = 100Hz
Eh = 150Hz
Fh = 200Hz
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7.7.1.3 MOTOR_STARTUP2 寄存器(偏移= 84h)[复位= 00000000h]
表7-14 中显示了MOTOR_STARTUP2。
返回到汇总表。
用于配置电机启动设置的寄存器2
表7-14. MOTOR_STARTUP2 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
OL_DUTY
奇偶校验位
30-28
0h
开环期间的占空比限制
0h = 10%
1h = 15%
2h = 20%
3h = 25%
4h = 30%
5h = 40%
6h = 50%
7h = 100%
27-23
OL_ILIMIT
R/W
0h
开环电流阈值。OL 电流阈值(A) =(OL_CURR_THR - 阈值)/
(CSA_GAIN * RSENSE)。对于VREF_SEL = 单向CSA,失调电压=
0.075V(值在1Bh 后回滚)。对于VREF_SEL = 双向CSA,失调电
压= 0V(值在0Fh 之后回滚)
0h = 0.0V
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1.0V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
10h = 1.6V
11h = 1.7V
12h = 1.8V
13h = 1.9V
14h = 2.0V
15h = 2.1V
16h = 2.2V
17h = 2.3V
18h = 2.4V
19h = 2.5V
1Ah = 2.6V
1Bh = 不适用
1Ch = 不适用
1Dh = 不适用
1Eh = 不适用
1Fh = 不适用
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表7-14. MOTOR_STARTUP2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
OL_ACC_A1
类型
复位
说明
22-18
R/W
0h
开环加速A1
0h = 0.005Hz/s
1h = 0.01Hz/s
2h = 0.025Hz/s
3h = 0.05Hz/s
4h = 0.1Hz/s
5h = 0.25Hz/s
6h = 0.5Hz/s
7h = 1Hz/s
8h = 2.5Hz/s
9h = 5Hz/s
Ah = 7.5Hz/s
Bh = 10Hz/s
Ch = 12.5Hz/s
Dh = 15Hz/s
Eh = 20Hz/s
Fh = 30Hz/s
10h = 40Hz/s
11h = 50Hz/s
12h = 60Hz/s
13h = 75Hz/s
14h = 100Hz/s
15h = 125Hz/s
16h = 150Hz/s
17h = 175Hz/s
18h = 200Hz/s
19h = 250Hz/s
1Ah = 300Hz/s
1Bh = 400Hz/s
1Ch = 500Hz/s
1Dh = 750Hz/s
1Eh = 1000Hz/s
1Fh = 无限值(32767) Hz/s
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表7-14. MOTOR_STARTUP2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
17-13
OL_ACC_A2
R/W
0h
开环加速A2
0h = 0.005Hz/s2
1h = 0.01Hz/s2
2h = 0.025Hz/s2
3h = 0.05Hz/s2
4h = 0.1Hz/s2
5h = 0.25Hz/s2
6h = 0.5Hz/s2
7h = 1Hz/s2
8h = 2.5Hz/s2
9h = 5Hz/s2
Ah = 7.5Hz/s2
Bh = 10Hz/s2
Ch = 12.5Hz/s2
Dh = 15Hz/s2
Eh = 20Hz/s2
Fh = 30Hz/s2
10h = 40Hz/s2
11h = 50Hz/s2
12h = 60Hz/s2
13h = 75Hz/s2
14h = 100Hz/s2
15h = 125Hz/s2
16h = 150Hz/s2
17h = 175Hz/s2
18h = 200Hz/s2
19h = 250Hz/s2
1Ah = 300Hz/s2
1Bh = 400Hz/s2
1Ch = 500Hz/s2
1Dh = 750Hz/s2
1Eh = 1000Hz/s2
1Fh = 无限值(32767) Hz/s2
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表7-14. MOTOR_STARTUP2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
12-8
OPN_CL_HANDOFF_TH R/W
R
0h
开环至闭环切换阈值
0h = 1Hz
1h = 4Hz
2h = 8Hz
3h = 12Hz
4h = 16Hz
5h = 20Hz
6h = 24Hz
7h = 28Hz
8h = 32Hz
9h = 36Hz
Ah = 40Hz
Bh = 45Hz
Ch = 50Hz
Dh = 55Hz
Eh = 60Hz
Fh = 65Hz
10h = 70Hz
11h = 75Hz
12h = 80Hz
13h = 85Hz
14h = 90Hz
15h = 100Hz
16h = 150Hz
17h = 200Hz
18h = 250Hz
19h = 300Hz
1Ah = 350Hz
1Bh = 400Hz
1Ch = 450Hz
1Dh = 500Hz
1Eh = 550Hz
1Fh = 600Hz
7
6
AUTO_HANDOFF
R/W
0h
0h
0h
启用自动切换
0h = 禁用自动切换(使用OPN_CL_HANDOFF_THR)
1h = 启用自动切换
FIRST_CYCLE_FREQ_S R/W
EL
开环期间的首循环频率
0h = 由SLOW_FIRST_CYC_FREQ 定义
1h = 0Hz
5-2
MIN_DUTY
R/W
最小工作占空比
0h = 0%
1h = 1.5%
2h = 2.5%
3h = 3%
4h = 4%
5h = 5%
6h = 6%
7h = 7%
8h = 8%
9h = 9%
Ah = 10%
Bh = 12%
Ch = 15%
Dh = 17.5%
Eh = 20%
Fh = 25%
1-0
OL_HANDOFF_CYCLES R/W
0h
开环切换周期数
0h = 3
1h = 6
2h = 12
3h = 24
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7.7.1.4 CLOSED_LOOP1 寄存器(偏移= 86h)[复位= 00000000h]
表7-15 中显示了CLOSED_LOOP1。
返回到汇总表。
用于配置闭环设置的寄存器1
表7-15. CLOSED_LOOP1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-29
COMM_CONTROL
0h
梯形换向模式
0h = 120° 换向
1h = 120° 和150°
2h = 不适用
3h = 不适用
28-24
CL_ACC
R/W
0h
闭环加速率
0h = 0.005V/s
1h = 0.01V/s
2h = 0.025V/s
3h = 0.05V/s
4h = 0.1V/s
5h = 0.25V/s
6h = 0.5V/s
7h = 1V/s
8h = 2.5V/s
9h = 5V/s
Ah = 7.5V/s
Bh = 10V/s
Ch = 12.5V/s
Dh = 15V/s
Eh = 20V/s
Fh = 30V/s
10h = 40V/s
11h = 50V/s
12h = 60V/s
13h = 75V/s
14h = 100V/s
15h = 125V/s
16h = 150V/s
17h = 175V/s
18h = 200V/s
19h = 250V/s
1Ah = 300V/s
1Bh = 400V/s
1Ch = 500V/s
1Dh = 750V/s
1Eh = 1000V/s
1Fh = 32767V/s
23
CL_DEC_CONFIG
R/W
0h
闭环减速配置
0h = 由CL_DEC 定义的闭环减速
1h = 由CL_ACC 定义的闭环减速
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表7-15. CLOSED_LOOP1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
CL_DEC
类型
复位
说明
22-18
R/W
0h
闭环减速率
0h = 0.005V/s
1h = 0.01V/s
2h = 0.025V/s
3h = 0.05V/s
4h = 0.1V/s
5h = 0.25V/s
6h = 0.5V/s
7h = 1V/s
8h = 2.5V/s
9h = 5V/s
Ah = 7.5V/s
Bh = 10V/s
Ch = 12.5V/s
Dh = 15V/s
Eh = 20V/s
Fh = 30V/s
10h = 40V/s
11h = 50V/s
12h = 60V/s
13h = 75V/s
14h = 100V/s
15h = 125V/s
16h = 150V/s
17h = 175V/s
18h = 200V/s
19h = 250V/s
1Ah = 300V/s
1Bh = 400V/s
1Ch = 500V/s
1Dh = 750V/s
1Eh = 1000V/s
1Fh = 32767V/s
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表7-15. CLOSED_LOOP1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
17-13
PWM_FREQ_OUT
R/W
0h
输出PWM 开关频率
0h = 5kHz
1h = 6kHz
2h = 7kHz
3h = 8kHz
4h = 9kHz
5h = 10kHz
6h = 11kHz
7h = 12kHz
8h = 13kHz
9h = 14kHz
Ah = 15kHz
Bh = 16kHz
Ch = 17kHz
Dh = 18kHz
Eh = 19kHz
Fh = 20kHz
10h = 25kHz
11h = 30kHz
12h = 35kHz
13h = 40kHz
14h = 45kHz
15h = 50kHz
16h = 55kHz
17h = 60kHz
18h = 65kHz
19h = 70kHz
1Ah = 75kHz
1Bh = 80kHz
1Ch = 85kHz
1Dh = 90kHz
1Eh = 95kHz
1Fh = 100kHz
12-11
PWM_MODUL
R/W
0h
PWM 调制。
0h = 高侧调制
1h = 低侧调制
2h = 混合调制
3h = 不适用
10
9
PWM_MODE
R/W
R/W
0h
0h
PWM 模式
0h = 单端模式
1h = 互补模式
LD_ANGLE_POLARITY
施加的超前角的极性
0h = 滞后
1h = 超前
8-1
0
LD_ANGLE
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
超前角{超前角(度)= LD_ANGLE * 0.12}
保留
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7.7.1.5 CLOSED_LOOP2 寄存器(偏移= 88h)[复位= 00000000h]
表7-16 中显示了CLOSED_LOOP2。
返回到汇总表。
用于配置闭环设置的寄存器2
表7-16. CLOSED_LOOP2 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
FG_SEL
奇偶校验位
30-29
0h
FG 模式选择
0h = 在开环和闭环中输出FG
1h = 仅在闭环中输出FG
2h = 首次尝试时在开环中输出FG
3h = 不适用
28-25
FG_DIV_FACTOR
R/W
0h
FG 分频因子
0h = 3 分频(2 极电机机械转速* 3)
1h = 1 分频(2 极电机机械转速)
2h = 2 分频(4 极电机机械转速)
3h = 3 分频(6 极电机机械转速)
4h = 4 分频(8 极电机机械转速)
5h = 5 分频(10 极电机机械转速)
6h = 6 分频(12 极电机机械转速)
7h = 7 分频(14 极电机机械转速)
8h = 8 分频(16 极电机机械转速)
9h = 9 分频(18 极电机机械转速)
Ah = 10 分频(20 极电机机械转速)
Bh = 11 分频(22 极电机机械转速)
Ch = 12 分频(24 极电机机械转速)
Dh = 13 分频(26 极电机机械转速)
Eh = 14 分频(28 极电机机械转速)
Fh = 15 分频(30 极电机机械转速)
24
DEAD_TIME_COMP
FG_BEMF_THR
R/W
R/W
0h
0h
应用死区时间校正以计算功率限制和闭环功率控制模式下的功率
0h = 禁用
1h = 启用
23-21
FG 输出BEMF 阈值,根据DYN_VOLT_SCALING_EN 减小相电压
0h = +/-1mV
1h = +/-2mV
2h = +/-5mV
3h = +/-10mV
4h = +/-20mV
5h = +/-30mV
6h = 不适用
7h = 不适用
20-18
MTR_STOP
R/W
0h
电机停止方法
0h = 高阻态
1h = 再循环
2h = 低侧制动
3h = 高侧制动
4h = 主动降速
5h = 不适用
6h = 不适用
7h = 不适用
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表7-16. CLOSED_LOOP2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
17-14
MTR_STOP_BRK_TIME R/W
0h
配置为制动模式时电机停止期间的制动时间
0h = 1ms
1h = 2ms
2h = 5ms
3h = 10ms
4h = 15ms
5h = 25ms
6h = 50ms
7h = 75ms
8h = 100ms
9h = 250ms
Ah = 500ms
Bh = 1000ms
Ch = 2500ms
Dh = 5000ms
Eh = 10000ms
Fh = 15000ms
13-11
10-8
7
ACT_SPIN_BRK_THR
R/W
0h
0h
0h
使用主动减速、低侧和高侧制动时的电机停止占空比阈值
0h = 立即
1h = 50%
2h = 25%
3h = 15%
4h = 10%
5h = 7.5%
6h = 5%
7h = 2.5%
BRAKE_DUTY_THRESH R/W
OLD
基于BRAKE 引脚的低侧制动的占空比阈值
0h = 立即
1h = 50%
2h = 25%
3h = 15%
4h = 10%
5h = 7.5%
6h = 5%
7h = 2.5%
AVS_EN
R/W
启用AVS
0h = 禁用
1h = 启用
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表7-16. CLOSED_LOOP2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
6-2
CBC_ILIMIT
R/W
0h
电机运行CBC 电流限值阈值。电机运行电流限值阈值(A) =
(CBC_ILIMIT - 偏移)/(CSA_GAIN * RSENSE)。对于VREF_SEL
= 单向CSA,失调电压= 0.075V(值在1Bh 后回滚)。对于
VREF_SEL = 双向CSA,失调电压= 0V(值在0Fh 后回滚)。
0h = 0.0V
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1.0V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
11h = 1.7V
12h = 1.8V
13h = 1.9V
14h = 2.0V
15h = 2.1V
16h = 2.2V
17h = 2.3V
18h = 2.4V
19h = 2.5V
1Ah = 2.6V
1Bh = 不适用
1Ch = 不适用
1Dh = 不适用
1Eh = 不适用
1Fh = 不适用
1
0
OL_ILIMIT_CONFIG
INTEG_ZC_METHOD
R/W
R/W
0h
0h
开环电流限值配置
0h = 由OL_ILIMIT 定义的开环电流限值
1h = 由CBC_ILIMIT 定义的开环电流限值
换向方法选择
0h = 基于ZC
1h = 基于积分
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7.7.1.6 CLOSED_LOOP3 寄存器(偏移= 8Ah)[复位= 000000A0h]
表7-17 中显示了CLOSED_LOOP3。
返回到汇总表。
用于配置闭环设置的寄存器3
表7-17. CLOSED_LOOP3 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-29
INTEG_CYCL_THR_LOW R/W
0h
每30° 的BEMF 样本数,在低于该值时换向方法从积分切换至ZC
0h = 3
1h = 4
2h = 6
3h = 8
28-27
26-25
24-23
INTEG_CYCL_THR_HIG R/W
H
0h
0h
0h
每30° 的BEMF 样本数,在高于该值时换向方法从ZC 切换至积分
0h = 4
1h = 6
2h = 8
3h = 10
INTEG_DUTY_THR_LOW R/W
占空比,在低于该值时换向方法从积分切换至ZC
0h = 12%
1h = 15%
2h = 18%
3h = 20%
INTEG_DUTY_THR_HIG R/W
H
占空比,在高于该值时换向方法从ZC 切换至积分
0h = 12%
1h = 15%
2h = 18%
3h = 20%
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表7-17. CLOSED_LOOP3 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
22-17
BEMF_THRESHOLD2
R/W
0h
浮动相电压下降期间基于积分的换向的BEMF 阈值
0h = 0
1h = 25
2h = 50
3h = 75
4h = 100
5h = 125
6h = 150
7h = 175
8h = 200
9h = 225
Ah = 250
Bh = 275
Ch = 300
Dh = 325
Eh = 350
Fh = 375
10h = 400
11h = 425
12h = 450
13h = 475
14h = 500
15h = 525
16h = 550
17h = 575
18h = 600
19h = 625
1Ah = 650
1Bh = 675
1Ch = 700
1Dh = 725
1Eh = 750
1Fh = 775
20h = 800
21h = 850
22h = 900
23h = 950
24h = 1000
25h = 1050
26h = 1100
27h = 1150
28h = 1200
29h = 1250
2Ah = 1300
2Bh = 1350
2Ch = 1400
2Dh = 1450
2Eh = 1500
2Fh = 1550
30h = 1600
31h = 1700
32h = 1800
33h = 1900
34h = 2000
35h = 2100
36h = 2200
37h = 2300
38h = 2400
39h = 2600
3Ah = 2800
3Bh = 3000
3Ch = 3200
3Dh = 3400
3Eh = 3600
3Fh = 3800
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表7-17. CLOSED_LOOP3 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
16-11
BEMF_THRESHOLD1
R/W
0h
浮动相电压上升期间基于积分的换向的BEMF 阈值
0h = 0
1h = 25
2h = 50
3h = 75
4h = 100
5h = 125
6h = 150
7h = 175
8h = 200
9h = 225
Ah = 250
Bh = 275
Ch = 300
Dh = 325
Eh = 350
Fh = 375
10h = 400
11h = 425
12h = 450
13h = 475
14h = 500
15h = 525
16h = 550
17h = 575
18h = 600
19h = 625
1Ah = 650
1Bh = 675
1Ch = 700
1Dh = 725
1Eh = 750
1Fh = 775
20h = 800
21h = 850
22h = 900
23h = 950
24h = 1000
25h = 1050
26h = 1100
27h = 1150
28h = 1200
29h = 1250
2Ah = 1300
2Bh = 1350
2Ch = 1400
2Dh = 1450
2Eh = 1500
2Fh = 1550
30h = 1600
31h = 1700
32h = 1800
33h = 1900
34h = 2000
35h = 2100
36h = 2200
37h = 2300
38h = 2400
39h = 2600
3Ah = 2800
3Bh = 3000
3Ch = 3200
3Dh = 3400
3Eh = 3600
3Fh = 3800
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表7-17. CLOSED_LOOP3 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
10-8
DYN_DGS_FILT_COUNT R/W
0h
动态去磁检查所需的样本数
0h = 3
1h = 6
2h = 9
3h = 12
4h = 15
5h = 20
6h = 30
7h = 40
7-6
5-4
3-1
DYN_DGS_UPPER_LIM R/W
DYN_DGS_LOWER_LIM R/W
2h
2h
0h
动态去磁电压上限
0h = (VM - 0.09) V
1h = (VM - 0.12) V
2h = (VM - 0.15) V
3h = (VM - 0.18) V
动态去磁电压下限
0h = 0.03V
1h = 0.06V
2h = 0.09V
3h = 0.12V
DEGAUSS_MAX_WIN
R/W
最大去磁窗口
0h = 22.5°
1h = 10°
2h = 15°
3h = 18°
4h = 30°
5h = 37.5°
6h = 45°
7h = 60°
0
DYN_DEGAUSS_EN
R/W
0h
动态去磁检测
0h = 禁用
1h = 启用
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7.7.1.7 CLOSED_LOOP4 寄存器(偏移= 8Ch)[复位= 00000000h]
表7-18 中显示了CLOSED_LOOP4。
返回到汇总表。
用于配置闭环设置的寄存器4
表7-18. CLOSED_LOOP4 寄存器字段说明
位
31
30
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
奇偶校验位
DYN_VOLT_SCALING_E R/W
N
0h
启用动态电压调节使能
0h = 禁用
1h = 启用
29
28
HIGH_RES_SAMP
AVS_LIMIT_HYST
R/W
R/W
0h
0h
控制环路的带宽。
0h = 为控制环路提供高带宽。
1h = 为控制环路提供低带宽。
AVS 电流迟滞。(AVS 正电流限值(A) = ((AVS_LIMIT_HYST +
AVS_NEG_CURR_LIMIT)* 3/4095)/(CSA_GAIN * RSENSE))
0h = 20
1h = 10
27-25
AVS_NEG_CURR_LIMIT R/W
0h
AVS 负电流限值。(AVS 负电流限值(A) =
(AVS_NEG_CURRENT_LIMIT * 3 /4095)/(CSA_GAIN * RSENSE))
0h = 0
1h = -60
2h = -40
3h = -30
4h = -20
5h = -10
6h = 15
7h = 30
24
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
保留
保留
保留
23-22
21-20
保留
FAST_DEC_DEG_TIME
快速减速抗尖峰脉冲时间
0h = 2uS
1h = 4uS
2h = 8uS
3h = 14uS
19
WCOMP_BLANK_EN
R/W
R/W
0h
0h
在快速减速期间启用WCOMP 消隐
0h = 禁用
1h = 启用
18-16
FAST_DEC_DUTY_WIN
快速减速占空比窗口
0h = 0%
1h = 2.5%
2h = 5%
3h = 7.5%
4h = 10%
5h = 15%
6h = 20%
7h = 25%
15-13
FAST_DEC_DUTY_THR R/W
0h
快速减速占空比阈值
0h = 100%
1h = 95%
2h = 90%
3h = 85%
4h = 80%
5h = 75%
6h = 70%
7h = 65%
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表7-18. CLOSED_LOOP4 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
12-9
DYN_BRK_CURR_LOW_ R/W
LIM
0h
快速减速动态电流限值下限阈值。减速电流下限阈值(A) =
DYN_BRK_CURR_LOW_LIM/(CSA_GAIN * RSENSE)。该设置仅适
用于VREF_SEL = 双向CSA。
0h = 不适用
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
8
7
DYNAMIC_BRK_CURR
FAST_DECEL_EN
R/W
R/W
0h
0h
0h
在快速减速期间启用动态减小电流限值
0h = 禁用
1h = 启用
启用快速减速
0h = 禁用
1h = 启用
6-3
FAST_DECEL_CURR_LI R/W
M
减速电流阈值。快速减速电流限值上限阈值(A) =
FAST_DECEL_CURR_LIM/(CSA_GAIN * RSENSE)。该设置仅适用
于VREF_SEL = 双向CSA。
0h = 不适用
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
2-0
FAST_BRK_DELTA
R/W
0h
快速减速退出速度差
0h = 0.5%
1h = 1%
2h = 1.5%
3h = 2%
4h = 2.5%
5h = 3%
6h = 4%
7h = 5%
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7.7.1.8 CONST_SPEED 寄存器(偏移= 8Eh)[复位= 00000000h]
表7-19 中显示了CONST_SPEED。
返回到汇总表。
用于配置恒定转速模式设置的寄存器
表7-19. CONST_SPEED 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
R/W
复位
0h
说明
奇偶校验
奇偶校验位
30
RESERVED
SPD_POWER_KP
0h
保留
29-20
0h
速度/电源环路Kp (Kp = SPD_LOOP_KP/10000)
速度/电源环路Ki (Ki = SPD_LOOP_KI/1000000)
19-8
7-5
SPD_POWER_KI
R/W
R/W
0h
0h
SPD_POWER_V_MAX
速度/电源环路的饱和上限
0h = 100%
1h = 95%
2h = 90%
3h = 85%
4h = 80%
5h = 75%
6h = 70%
7h = 65%
4-2
SPD_POWER_V_MIN
R/W
0h
速度/电源环路的饱和下限
0h = 0%
1h = 2.5%
2h = 5%
3h = 7.5%
4h = 10%
5h = 15%
6h = 20%
7h = 25%
1-0
CLOSED_LOOP_MODE R/W
0h
闭环模式
0h = 禁用
1h = 速度环路
2h = 电源环路
3h = 保留
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7.7.1.9 CONST_PWR 寄存器(偏移= 90h)[复位= 00000000h]
表7-20 中显示了CONST_PWR。
返回到汇总表。
用于配置恒定功率模式设置的寄存器
表7-20. CONST_PWR 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
奇偶校验
MAX_SPEED
奇偶校验位
30-15
最大速度。(最大速度(Hz) = MAX_SPEED/16)
14-4
MAX_POWER
最大功率。最大功率(W) = MAX_POWER*10mΩ/RSENSE:{适用于
介于0 和1023 之间的MAX_POWER}。最大功率(W) =
(2*MAX_POWER - 1024)*10mΩ/RSENSE:{适用于介于1024 和
2047 之间的MAX_POWER}。
3-2
CONST_POWER_LIMIT_ R/W
HYST
0h
0h
用于输入功率调节的迟滞(占MAX_POWER 的百分比)。仅当新基
准大于CONST_POWER_LIMIT_HYST 时电源环路才会将电源调解
至基准值
0h = 5%
1h = 7.5%
2h = 10%
3h = 12.5%
1-0
CONST_POWER_MODE R/W
输入功率调节模式
0h = 电压控制模式
1h = 闭环功率控制
2h = 功率限制控制
3h = 保留
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7.7.1.10 150_DEG_TWO_PH_PROFILE 寄存器(偏移= 96h)[复位= 00000000h]
表7-21 中显示了150_DEG_TWO_PH_PROFILE。
返回到汇总表。
用于配置150 度调制两相占空比的寄存器
表7-21. 150_DEG_TWO_PH_PROFILE 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-28
TWOPH_STEP0
0h
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 0
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
27-25
24-22
21-19
18-16
TWOPH_STEP1
TWOPH_STEP2
TWOPH_STEP3
TWOPH_STEP4
R/W
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
0h
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 1
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 2
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 3
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 4
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
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表7-21. 150_DEG_TWO_PH_PROFILE 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
15-13
TWOPH_STEP5
TWOPH_STEP6
TWOPH_STEP7
RESERVED
R/W
0h
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 5
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
12-10
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 6
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
9-7
150° 调制,两相- 阶跃占空比- 7
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
6-0
为算法参数更新保留的位
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7.7.1.11 150_DEG_THREE_PH_PROFILE 寄存器(偏移= 98h)[复位= 00000000h]
表7-22 中显示了150_DEG_THREE_PH_PROFILE。
返回到汇总表。
用于配置150 度调制三相占空比的寄存器
表7-22. 150_DEG_THREE_PH_PROFILE 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-28
THREEPH_STEP0
0h
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 0
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
27-25
24-22
21-19
18-16
THREEPH_STEP1
THREEPH_STEP2
THREEPH_STEP3
THREEPH_STEP4
R/W
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
0h
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 1
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 2
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 3
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 4
0h = 0.0%
1h = 0.5%
2h = 0.75%
3h = 0.8375%
4h = 0.875%
5h = 0.9375%
6h = 0.975%
7h = 0.99%
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表7-22. 150_DEG_THREE_PH_PROFILE 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
15-13
THREEPH_STEP5
THREEPH_STEP6
THREEPH_STEP7
R/W
0h
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 5
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
12-10
R/W
0h
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 6
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
9-7
R/W
0h
150° 调制,三相- 阶跃占空比- 7
0h = 0%
1h = 50%
2h = 75%
3h = 83.75%
4h = 87.5%
5h = 93.75%
6h = 97.5%
7h = 99%
6-5
4-0
LEAD_ANGLE_150DEG_ R/W
ADV
0h
0h
150° 调制的角度超前
0h = 0°
1h = 5°
2h = 10°
3h = 15°
R/W
保留
保留
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7.7.1.12 REF_PROFILES1 寄存器(偏移= 9Ah)[复位= X]
表7-23 中显示了REF_PROFILES1。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器1
表7-23. REF_PROFILES1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-29
REF_PROFILE_CONFIG R/W
0h
基准曲线配置
0h = 占空比控制模式
1h = 线性模式
2h = 阶梯模式
3h = 正向反向模式
28-21
20-13
12-5
DUTY_ON1
R/W
R/W
R/W
X
X
X
Duty_ON1 配置。开通占空比(%) = {(DUTY_ON1/255)*100}。
Duty_OFF1 配置。关断占空比(%) = {(DUTY_OFF1/255)*100}。
DUTY_OFF1
DUTY_CLAMP1
Duty_CLAMP1 配置。钳位速度的占空比(%) =
{(DUTY_CLAMP1/255)*100}。
4-0
DUTY_A
R/W
X
占空比A 的5 个MSB 位。占空比A (%) = {(DUTY_A/255)*100}。
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7.7.1.13 REF_PROFILES2 寄存器(偏移= 9Ch)[复位= X]
表7-24 中显示了REF_PROFILES2。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器2
表7-24. REF_PROFILES2 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
DUTY_A
奇偶校验位
30-28
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
X
占空比A 的3 个LSB 位。占空比A (%) = {(DUTY_A/255)*100}。
Duty_B 配置。占空比B (%) = {(DUTY_B/255)*100}。
Duty_C 配置。占空比C (%) = {(DUTY_C/255)*100}。
Duty_D 配置。占空比D (%) = {(DUTY_D/255)*100}。
占空比E 的4 个MSB 位。占空比E (%) = {(DUTY_E/255)*100}。
27-20
19-12
11-4
DUTY_B
DUTY_C
DUTY_D
DUTY_E
X
X
X
3-0
0h
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7.7.1.14 REF_PROFILES3 寄存器(偏移= 9Eh)[复位= X]
表7-25 中显示了REF_PROFILES3。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器3
表7-25. REF_PROFILES3 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
DUTY_E
奇偶校验位
30-27
R/W
R/W
R/W
R/W
X
X
X
X
占空比E 的4 个LSB 位。占空比E (%) = {(DUTY_E/255)*100}。
Duty_ON2 配置。开通占空比(%) = {(DUTY_ON2/255)*100}。
Duty_OFF2 配置。关断占空比(%) = {(DUTY_OFF2/255)*100}。
26-19
18-11
10-3
DUTY_ON2
DUTY_OFF2
DUTY_CLAMP2
Duty_CLAMP2 配置。钳位速度的占空比(%) =
{(DUTY_CLAMP1/255)*100}。
2-1
STEP_HYST_BAND
0h
用于阶跃变化的迟滞带
0h = 0%
1h = 2%
2h = 4%
3h = 6%
0
RESERVED
R/W
0h
保留
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7.7.1.15 REF_PROFILES4 寄存器(偏移= A0h)[复位= X]
表7-26 中显示了REF_PROFILES4。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器4
表7-26. REF_PROFILES4 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
REF_OFF1
奇偶校验位
30-23
R/W
R/W
R/W
R/W
X
X
X
X
关断基准配置。关断基准百分比= {(REF_OFF1/255)*100}。
基准钳位1 配置。钳位基准百分比= {(REF_CLAMP1/255)*100}。
基准A 配置。基准A 百分比= {(REF_A/255)*100}。
22-15
14-7
6-0
REF_CLAMP1
REF_A
REF_B
REF_B 配置的7 个MSB。基准B 百分比= {(REF_B/255)*100}。
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7.7.1.16 REF_PROFILES5 寄存器(偏移= A2h)[复位= X]
表7-27 中显示了REF_PROFILES5。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器5
表7-27. REF_PROFILES5 寄存器字段说明
位
31
30
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
REF_B
奇偶校验位
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
X
REF_B 配置的1 个LSB。基准B 百分比= {(REF_B/255)*100}。
基准C 配置。基准C 百分比= {(REF_A/255)*100}。
基准D 配置。基准D 百分比= {(REF_D/255)*100}。
基准E 配置。基准E 百分比= {(REF_E/255)*100}。
保留
29-22
21-14
13-6
5-0
REF_C
REF_D
REF_E
保留
X
X
X
0h
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7.7.1.17 REF_PROFILES6 寄存器(偏移= A4h)[复位= X]
表7-28 中显示了REF_PROFILES6。
返回到汇总表。
用于配置速度曲线的寄存器6
表7-28. REF_PROFILES6 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
REF_OFF2
奇偶校验位
30-23
R/W
R/W
R/W
X
X
X
关断基准配置。关断基准百分比= {(REF_OFF2/255)*100}。
钳位基准配置。钳位基准百分比= {(REF_CLAMP2/255)*100}。
保留
22-15
14-0
REF_CLAMP2
RESERVED
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7.7.2 Fault_Configuration 寄存器
表 7-29 列出了 Fault_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-29 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视
为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-29. FAULT_CONFIGURATION 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
92h
FAULT_CONFIG1
故障配置1
FAULT_CONFIG1 寄
存器(偏移= 92h)
[复位= 00000000h]
94h
FAULT_CONFIG2
故障配置2
FAULT_CONFIG2 寄
存器(偏移= 94h)
[复位= 00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-30 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-30. Fault_Configuration 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
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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7.7.2.1 FAULT_CONFIG1 寄存器(偏移= 92h)[复位= 00000000h]
表7-31 中显示了FAULT_CONFIG1。
返回到汇总表。
用于配置故障设置的寄存器1
表7-31. FAULT_CONFIG1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-28
NO_MTR_DEG_TIME
0h
无电机检测抗尖峰脉冲时间
0h = 1ms
1h = 10ms
2h = 25ms
3h = 50ms
4h = 100ms
5h = 250ms
6h = 500ms
7h = 1000ms
27-24
CBC_ILIMIT_MODE
R/W
0h
逐周期电流限值。该模式适用于CBC_ILIMIT、OL_ILIMT、
ALIGN_ILIMIT
0h = 自动恢复(下一个PWM 周期);nFAULT 有效;驱动器处于再
循环模式
1h = 自动恢复(下一个PWM 周期);nFAULT 无效;驱动器处于再
循环模式
2h = 如果电流< ILIMIT,则自动恢复;nFAULT 有效;驱动器处于再
循环模式(仅对于高侧调制可用)
3h = 如果电流< ILIMIT,则自动恢复;nFAULT 无效;驱动器处于再
循环模式(仅对于高侧调制可用)
4h = CBC_RETRY_PWM_CYC 之后自动恢复;nFAULT 有效;驱动
器处于再循环模式
5h = CBC_RETRY_PWM_CYC 之后自动恢复;nFAULT 无效;驱动
器处于再循环模式
6h = 仅报告电流> ILIMIT,不执行任何操作
7h = 禁用逐周期限制
8h = 禁用逐周期限制
9h = 禁用逐周期限制
Ah = 禁用逐周期限制
Bh = 禁用逐周期限制
Ch = 禁用逐周期限制
Dh = 禁用逐周期限制
Eh = 禁用逐周期限制
Fh = 禁用逐周期限制
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表7-31. FAULT_CONFIG1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
23-19
LOCK_ILIMIT
R/W
0h
锁定电流阈值(锁定电流阈值(A) = Lock_CURR_THR/
CSA_GAIN*RSHUNT)
0h = 0.0V
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1.0V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
11h = 1.7V
12h = 1.8V
13h = 1.9V
14h = 2.0V
15h = 2.1V
16h = 2.2V
17h = 2.3V
18h = 2.4V
19h = 2.5V
1Ah = 2.6V
1Bh = 2.7V
1Ch = 不适用
1Dh = 不适用
1Eh = 不适用
1Fh = 不适用
18-15
LOCK_ILIMIT_MODE
R/W
0h
锁定检测电流限值模式
0h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器被设置
为三态
1h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于再
循环模式
2h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于高
侧制动模式(所有高侧FET 都导通)
3h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于低
侧制动模式(所有低侧FET 都导通)
4h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器被设置为三态
5h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于再循环模式
6h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于高侧制动模式
(所有高侧FET 都导通)
7h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于低侧制动模式
(所有低侧FET 都导通)
8h = 仅报告Ilimit 锁定检测,不执行任何操作
9h = 禁用Ilimit 锁定检测
Ah = 禁用Ilimit 锁定检测
Bh = 禁用Ilimit 锁定检测
Ch = 禁用Ilimit 锁定检测
Dh = 禁用Ilimit 锁定检测
Eh = 禁用Ilimit 锁定检测
Fh = 禁用Ilimit 锁定检测
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表7-31. FAULT_CONFIG1 寄存器字段说明(continued)
位
字段
LOCK_ILIMIT_DEG
类型
复位
说明
14-11
R/W
0h
锁定检测电流限值抗尖峰脉冲时间
0h = 1ms
1h = 2ms
2h = 5ms
3h = 10ms
4h = 25ms
5h = 50ms
6h = 75ms
7h = 100ms
8h = 250ms
9h = 500ms
Ah = 1s
Bh = 2.5s
Ch = 5s
Dh = 10s
Eh = 25s
Fh = 50s
10-8
CBC_RETRY_PWM_CYC R/W
0h
CBC 电流限值重试的PWM 周期数
0h = 0
1h = 1
2h = 2
3h = 3
4h = 4
5h = 5
6h = 6
7h = 7
7
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
保留
6-3
MTR_LCK_MODE
电机锁定模式
0h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器被设置
为三态
1h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于再
循环模式
2h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于高
侧制动模式(所有高侧FET 都导通)
3h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于低
侧制动模式(所有低侧FET 都导通)
4h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器被设置为三态
5h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于再循环模式
6h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于高侧制动模式
(所有高侧FET 都导通)
7h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于低侧制动模式
(所有低侧FET 都导通)
8h = 仅报告电机锁定检测,不执行任何操作
9h = 禁用电机锁定检测
Bh = 禁用电机锁定检测
Ch = 禁用电机锁定检测
Dh = 禁用电机锁定检测
Eh = 禁用电机锁定检测
Fh = 禁用电机锁定检测
2-0
LCK_RETRY
R/W
0h
锁定重试时间
0h = 100ms
1h = 500ms
2h = 1000ms
3h = 2000ms
4h = 3000ms
5h = 5000ms
6h = 7500ms
7h = 10000ms
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7.7.2.2 FAULT_CONFIG2 寄存器(偏移= 94h)[复位= 00000000h]
表7-32 中显示了FAULT_CONFIG2。
返回到汇总表。
用于配置故障设置的寄存器2
表7-32. FAULT_CONFIG2 寄存器字段说明
位
31
30
字段
类型
R/W
R/W
复位
说明
0h
奇偶校验
ABN_SPD_EN
奇偶校验位
0h
启用异常速度
0h = 禁用
1h = 启用
29
28
LOSS_OF_SYNC_EN
NO_MOTOR_EN
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
启用不同步
0h = 禁用
1h = 启用
启用无电机
0h = 禁用
1h = 启用
27-24
LOCK_ABN_SPEED
异常速度锁定阈值
0h = 250Hz
1h = 500Hz
2h = 750Hz
3h = 1000Hz
4h = 1250Hz
5h = 1500Hz
6h = 1750Hz
7h = 2000Hz
8h = 2250Hz
9h = 2500Hz
Ah = 2750Hz
Bh = 3000Hz
Ch = 3250Hz
Dh = 3500Hz
Eh = 3750Hz
Fh = 4000Hz
23-21
LOSS_SYNC_TIMES
R/W
0h
导致不同步锁定故障的不同步次数
0h = 在2 次不同步之后触发
1h = 在3 次不同步之后触发
2h = 在4 次不同步之后触发
3h = 在5 次不同步之后触发
4h = 在6 次不同步之后触发
5h = 在7 次不同步之后触发
6h = 在8 次不同步之后触发
7h = 在9 次不同步之后触发
20-18
NO_MTR_THR
R/W
0h
锁定电流阈值。锁定电流阈值(A) = Lock_CURR_THR/(CSA_GAIN *
RSENSE)
0h = 0.005V
1h = 0.0075V
2h = 0.010V
3h = 0.0125V
4h = 0.020V
5h = 0.025V
6h = 0.030V
7h = 0.04V
17
MAX_VM_MODE
R/W
0h
0h = 过压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
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表7-32. FAULT_CONFIG2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
16-14
MAX_VM_MOTOR
R/W
0h
电机运行的最大电压
0h = 无限值
1h = 10.0V
2h = 15.0V
3h = 22.0V
4h = 32.0V
5h = 40.0V
6h = 50.0V
7h = 60.0V
13
MIN_VM_MODE
MIN_VM_MOTOR
R/W
R/W
0h
0h
0h = 欠压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
12-10
电机运行的最小电压
0h = 无限值
1h = 5.0V
2h = 6.0V
3h = 7.0V
4h = 8.0V
5h = 10.0V
6h = 12.0V
7h = 15.0V
9-7
AUTO_RETRY_TIMES
R/W
0h
导致锁定故障的自动重试尝试次数
0h = 无限值
1h = 2
2h = 3
3h = 5
4h = 7
5h = 10
6h = 15
7h = 20
6-4
LOCK_MIN_SPEED
R/W
0h
触发锁定故障的速度下限
0h = 0.5Hz
1h = 1Hz
2h = 2Hz
3h = 3Hz
4h = 5Hz
5h = 10Hz
6h = 15Hz
7h = 25Hz
3-2
1-0
ABN_LOCK_SPD_RATIO R/W
0h
0h
触发异常速度锁定故障的两个连续周期之间的电气速度之比上限
0h = 2
1h = 4
2h = 6
3h = 8
ZERO_DUTY_THR
R/W
目标速度为零时的占空比下限
0h = 0%
1h = 1%
2h = 2.0%
3h = 2.5%
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7.7.3 Hardware_Configuration 寄存器
表 7-33 列出了 Hardware_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-33 中未列出的所有寄存器偏移地址都
应视为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-33. HARDWARE_CONFIGURATION 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
A6h
PIN_CONFIG1
硬件引脚配置
PIN_CONFIG1 寄存
器(偏移= A6h)[复
位= 00000000h]
A8h
AAh
PIN_CONFIG2
硬件引脚配置
外设配置
PIN_CONFIG2 寄存
器(偏移= A8h)[复
位= 06000000h]
DEVICE_CONFIG
DEVICE_CONFIG
寄存器(偏移=
AAh)[复位=
00002000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-34 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-34. Hardware_Configuration 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
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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7.7.3.1 PIN_CONFIG1 寄存器(偏移= A6h)[复位= 00000000h]
表7-35 展示了PIN_CONFIG1。
返回到汇总表。
用于配置硬件引脚的寄存器
表7-35. PIN_CONFIG1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-19
DACOUT_VAR_ADDR
要监视的变量的12 位地址。
RSVD
18-7
6-5
RESERVED
BRAKE_INPUT
制动输入配置
0h = 基于硬件引脚的制动
1h = 制动始终开启
2h = 制动始终关闭
3h = 不适用
4-3
2-1
0
DIR_INPUT
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
方向输入配置
0h = 硬件引脚DIR
1h = 通过顺时针旋转OUTA-OUTB-OUTC 覆盖硬件引脚
2h = 通过逆时针旋转OUTA-OUTC-OUTB 覆盖硬件引脚
3h = 不适用
SPD_CTRL_MODE
RESERVED
速度输入配置
0h = 模拟模式速度输入
1h = PWM 模式速度输入
2h = I2C 速度输入模式
3h = 基于频率的速度输入模式
保留
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7.7.3.2 PIN_CONFIG2 寄存器(偏移= A8h)[复位= 06000000h]
表7-36 展示了PIN_CONFIG2。
返回到汇总表。
用于配置硬件引脚的寄存器
表7-36. PIN_CONFIG2 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-29
DAC_SOX_ANA_CONFIG R/W
DAC_SOX_ANA_SPEED 配置
0h = DACOUT
1h = CSA_OUT
2h = ANA_ON_PIN
3h = 不适用
28-27
SLEEP_TIME
R/W
0h
睡眠时间
0h = 检查低电平持续50µs
1h = 检查低电平持续200µs
2h = 检查低电平持续20ms
3h = 检查低电平持续200ms
26-20
19-14
13
I2C_TARGET_ADDR
RESERVED
R/W
R/W
R/W
60h
0h
I2C 目标地址
保留
FG_CONFIG
0h
FG 引脚故障配置
0h = FG 引脚在速度降至FG_BEMF_THR 定义的BEMF 阈值以下之
前一直有效
1h = 只要电机被主动驱动,FG 引脚就切换
12-11
10-9
8-5
FG_PIN_FAULT_CONFIG R/W
FG_PIN_STOP_CONFIG R/W
0h
0h
0h
在发生可操作和已报告故障时的FG 引脚状态
0h = FG 引脚继续切换,直到电机停止
1h = FG 引脚处于高阻态,从外部被拉至高电平
2h = FG 引脚被拉至低电平
3h = 不适用
电机停止时的FG 引脚状态
0h = FG 引脚继续切换,直到电机停止
1h = FG 引脚处于高阻态,从外部被拉至高电平
2h = FG 引脚被拉至低电平
3h = 不适用
TBLANK
R/W
用于ZC 检测的PWM 边沿后的BEMF 比较器消隐时间
0h = 0µs
1h = 1µs
2h = 2µs
3h = 3µs
4h = 4µs
5h = 5µs
6h = 6µs
7h = 7µs
8h = 8µs
9h = 9µs
Ah = 10µs
Bh = 11µs
Ch = 12µs
Dh = 13µs
Eh = 14µs
Fh = 15µs
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表7-36. PIN_CONFIG2 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
4-2
TPWDTH
R/W
0h
BEMF 比较器抗尖峰脉冲时间
0h = 0µs
1h = 1µs
2h = 2µs
3h = 3µs
4h = 4µs
5h = 5µs
6h = 6µs
7h = 7µs
1-0
ZERO_DUTY_HYST
R/W
0h
退出待机模式的占空比迟滞
0h = 0%
1h = 2%
2h = 4%
3h = 6%
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7.7.3.3 DEVICE_CONFIG 寄存器(偏移= AAh)[复位= 00002000h]
表7-37 中显示了DEVICE_CONFIG。
返回到汇总表。
外设寄存器1
表7-37. DEVICE_CONFIG 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
0h
奇偶校验
奇偶校验位
30-16
INPUT_MAX_FREQUENC R/W
Y
0h
基于频率的速度输入的最大频率(以Hz 为单位),对应于100% 占
空比命令。因此,DUTY_CMD (%) =(施加的频率/
INPUT_MAX_FREQUENCY)* 100。
15
14
STL_ENABLE
SSM_CONFIG
R/W
R/W
0h
0h
启用STL
0h = 禁用
1h = 启用
启用SSM
0h = 启用
1h = 禁用
13-12
11
R/W
R/W
2h
0h
保留
保留
DEV_MODE
器件模式选择
0h = 待机模式
1h = 睡眠模式
10
SPD_PWM_RANGE_SEL R/W
ECT
0h
0h
速度输入PWM 频率范围选择
0h = 325Hz 至95kHz 速度PWM 输入
1h = 10Hz 至325Hz 速度PWM 输入
9-8
CLK_SEL
R/W
时钟源
0h = 内部振荡器
1h = 不适用
2h = 不适用
3h = 外部时钟输入
7
EXT_CLK_EN
R/W
R/W
0h
0h
启用外部时钟
0h = 禁用
1h = 启用
6-4
EXT_CLK_CONFIG
外部时钟频率
0h = 8kHz
1h = 16kHz
2h = 32kHz
3h = 64kHz
4h = 128kHz
5h = 256kHz
6h = 512kHz
7h = 1024kHz
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表7-37. DEVICE_CONFIG 寄存器字段说明(continued)
位
字段
DIG_DEAD_TIME
类型
复位
说明
3-0
R/W
0h
数字死区时间
0h = 0
1h = 50nS
2h = 100nS
3h = 150nS
4h = 200nS
5h = 250nS
6h = 300nS
7h = 350nS
8h = 400nS
9h = 450nS
Ah = 500nS
Bh = 600nS
Ch = 700nS
Dh = 800nS
Eh = 900nS
Fh = 1000nS
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7.7.4 Gate_Driver_Configuration 寄存器
表 7-38 列出了 Gate_Driver_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-38 中未列出的所有寄存器偏移地址
都应视为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-38. GATE_DRIVER_CONFIGURATION 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
ACh
GD_CONFIG1
栅极驱动器配置1
GD_CONFIG1 寄存
器(偏移= ACh)
[复位= 00000000h]
AEh
GD_CONFIG2
栅极驱动器配置2
GD_CONFIG2 寄存
器(偏移= AEh)[复
位= 00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-39 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-39. Gate_Driver_Configuration 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
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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7.7.4.1 GD_CONFIG1 寄存器(偏移= ACh)[复位= 00000000h]
表7-40 中显示了GD_CONFIG1。
返回到汇总表。
用于配置栅极驱动器设置的寄存器1
表7-40. GD_CONFIG1 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
R/W
R/W
R/W
0h
0h
0h
0h
奇偶校验
奇偶校验位
保留
30-20
19
RESERVED
RESERVED
VREF_SEL
保留
18
选择CSA 配置
0h = 单向CSA
1h = 双向CSA
17
16
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
保留
DIS_BST_FLT
禁用BST 故障
0h = 启用BST 故障
1h = 禁用BST 故障
15
OTS_AUTO_RECOVERY R/W
0h
OTS 自动恢复
0h = OTS 锁存故障
1h = OTS 自动恢复
14-10
9
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
保留
DIS_SNS_FLT
禁用检测故障
0h = 启用SNS OCP 故障
1h = 禁用SNS OCP 故障
8
DIS_VDS_FLT
R/W
0h
禁用VDS 故障
0h = 启用VDS OCP 故障
1h = 禁用VDS OCP 故障
7
RESERVED
R/W
R/W
0h
0h
保留
6-3
SEL_VDS_LVL
选择VDS_OCP 电平
0h = 0.06V
1h = 0.12V
2h = 0.18V
3h = 0.24V
4h = 0.3V
5h = 0.36V
6h = 0.42V
7h = 0.48V
8h = 0.6V
9h = 0.8V
Ah = 1.0V
Bh = 1.2V
Ch = 1.4V
Dh = 1.6V
Eh = 1.8V
Fh = 2.0V
2
RESERVED
CSA_GAIN
R/W
R/W
0h
0h
保留
1-0
电流检测放大器(CSA) 增益
0h = 5V/V
1h = 10V/V
2h = 20V/V
3h = 40V/V
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7.7.4.2 GD_CONFIG2 寄存器(偏移= AEh)[复位= 00000000h]
表7-41 中显示了GD_CONFIG2。
返回到汇总表。
用于配置栅极驱动器设置的寄存器2
表7-41. GD_CONFIG2 寄存器字段说明
位
31
字段
类型
复位
说明
R/W
R/W
0h
0h
奇偶校验
RESERVED
奇偶校验位
保留
30-0
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7.8 RAM(易失性)寄存器映射
7.8.1 Fault_Status 寄存器
表 7-42 列出了 Fault_Status 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-42 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留
的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-42. FAULT_STATUS 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
E0h
GATE_DRIVER_FAULT_STATUS
GATE_DRIVER_FA
ULT_STATUS 寄存
器(偏移= E0h)[复
位= 00000000h]
故障状态寄存器
E2h
CONTROLLER_FAULT_STATUS
CONTROLLER_FA
ULT_STATUS 寄存
器(偏移= E2h)[复
位= 00000000h]
故障状态寄存器
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-43 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-43. Fault_Status 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
读取
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
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7.8.1.1 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器(偏移= E0h)[复位= 00000000h]
表7-44 中显示了GATE_DRIVER_FAULT_STATUS。
返回到汇总表。
各种故障的状态
表7-44. GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31
DRIVER_FAULT
R
0h
驱动器故障寄存器的逻辑或
0h = 未检测到栅极驱动器故障情况
1h = 检测到栅极驱动器故障情况
30
PWR_ON
R
0h
加电检测
0h = 检测到上电情况
1h = 上电情况被清除
29
28
R
R
0h
0h
保留
保留
OCP_VDS_FAULT
过流VDS 故障状态
0h = 未检测到过流情况
1h = 检测到过流情况
27
26
OCP_SNS_FAULT
BST_UV_FAULT
GVDD_UV_FLT
DRV_OFF
R
R
R
R
R
0h
0h
0h
0h
0h
过流检测故障状态
0h = 未检测到过流情况
1h = 检测到过流情况
自举UV 保护状态
0h = 在VM 上未检测到BST 欠压情况
1h = 在VM 上检测到BST 欠压情况
25
GVDD UV 故障状态
0h = 在VM 上未检测到GVDD 欠压情况
1h = 在VM 上检测到GVDD 欠压情况
24
电源过压保护状态
0h = DRV 开启
1h = 检测到DRV 关闭状态
23-0
保留
保留
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7.8.1.2 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器(偏移= E2h)[复位= 00000000h]
表7-45 中显示了CONTROLLER_FAULT_STATUS。
返回到汇总表。
各种故障的状态
表7-45. CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31
CONTROLLER_FAULT
R
0h
控制器故障寄存器的逻辑或
0h = 未检测到控制器故障情况
1h = 检测到控制器故障情况
30
29
R
R
0h
0h
保留
保留
IPD_FREQ_FAULT
指示IPD 频率故障
0h = 未检测到IPD 频率故障
1h = 检测到IPD 频率故障
28
IPD_T1_FAULT
R
0h
指示IPD T1 故障
0h = 未检测到IPD T1 故障
1h = 检测到IPD T1 故障
27
26-24
23
R
R
R
0h
0h
0h
保留
保留
保留
保留
ABN_SPEED
指示异常速度电机锁定情况
0h = 未检测到异常速度故障
1h = 检测到异常速度故障
22
21
20
19
18
17
16
LOSS_OF_SYNC
NO_MTR
R
R
R
R
R
R
R
0h
0h
0h
0h
0h
0h
0h
指示不同步电机锁定情况
0h = 未检测到不同步故障
1h = 检测到不同步故障
指示无电机故障
0h = 未检测到无电机故障
1h = 检测到无电机故障
MTR_LCK
指示何时触发一个电机锁定
0h = 未检测到电机锁定故障
1h = 检测到电机锁定故障
CBC_ILIMIT
指示CBC 电流限值故障
0h = 未检测到CBC 故障
1h = 检测到CBC 故障
LOCK_ILIMIT
指示锁定检测电流限值故障
0h = 未检测到锁定电流限值故障
1h = 检测到锁定电流限值故障
MTR_UNDER_VOLTAGE
MTR_OVER_VOLTAGE
指示电机欠压故障
0h = 未检测到电机欠压故障
1h = 检测到电机欠压故障
指示电机过压故障
0h = 未检测到电机过压故障
1h = 检测到电机过压故障
15
14-3
2
R
R
R
0h
0h
0h
保留
保留
保留
保留
STL_EN
指示在EEPROM 中启用了STL
0h = 禁用STL
1h = 启用STL
1
STL_STATUS
R
0h
指示STL 成功标准通过= 1b;失败= 0b
0h = STL 失败
1h = STL 通过
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表7-45. CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明(continued)
位
字段
类型
复位
说明
0
APP_RESET
R
0h
应用程序复位
0h = 应用程序复位失败
1h = 应用程序复位成功
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7.8.2 System_Status 寄存器
表 7-46 列出了 System_Status 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-46 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保
留的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-46. SYSTEM_STATUS 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
E4h
SYS_STATUS1
系统状态寄存器1
SYS_STATUS1 寄存
器(偏移= E4h)[复
位= 00000000h]
EAh
ECh
SYS_STATUS2
SYS_STATUS3
系统状态寄存器2
系统状态寄存器3
SYS_STATUS2 寄存
器(偏移= EAh)[复
位= 00000000h]
SYS_STATUS3 寄存
器(偏移= ECh)
[复位= 00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-47 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-47. System_Status 访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
读取
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
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7.8.2.1 SYS_STATUS1 寄存器(偏移= E4h)[复位= 00000000h]
表7-48 展示了SYS_STATUS1。
返回到汇总表。
各种系统和电机参数的状态
表7-48. SYS_STATUS1 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-16
VOLT_MAG
R
R
0h
0h
施加的直流输入电压。输入直流电压(V) = (VOLT_MAG/10)
15-1
SPEED_CMD
PWM/模拟/频率模式下的解码速度命令(SPEED_CMD (%) =
SPEED_CMD/32767 * 100%)
0
I2C_ENTRY_STATUS
R
0h
指示I2C 进入是否已发生
0h = 未通过引脚序列进入I2C 模式
1h = 已通过引脚序列进入I2C 模式
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7.8.2.2 SYS_STATUS2 寄存器(偏移= EAh)[复位= 00000000h]
表7-49 展示了SYS_STATUS2。
返回到汇总表。
各种系统和电机参数的状态
表7-49. SYS_STATUS2 寄存器字段说明
位
字段
状态
类型
复位
说明
31-28
R
0h
状态机的当前状态;指示状态机状态的4 位值
0h = SYSTEM_IDLE
1h = MOTOR_START
2h = MOTOR_RUN
3h = SYSTEM_INIT
4h = MOTOR_IPD
5h = MOTOR_ALIGN
6h = MOTOR_IDLE
7h = MOTOR_STOP
8h = FAULT
9h = MOTOR_DIRECTION
Ah = HALL_ALIGN
Ch = MOTOR_CALIBRATE
Dh = MOTOR_DESCEL
Eh = MOTOR_BRAKE
Fh = 不适用
27-18
17
R
R
0h
0h
保留
保留
STL_FAULT
STL 故障状态
0h = 通过
1h = 失败
16
R
R
0h
0h
保留
保留
15-0
MOTOR_SPEED
速度输出。速度输出(电频率(Hz))= MOTOR_SPEED/10
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7.8.2.3 SYS_STATUS3 寄存器(偏移= ECh)[复位= 00000000h]
表7-50 展示了SYS_STATUS3。
返回到汇总表。
各种系统和电机参数的状态
表7-50. SYS_STATUS3 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-16
DC_BUS_CURR
R
0h
直流总线电流。直流总线电流(A) = DC_BUS_CURR/256
电池(输入)功率。输入功率(W) = DC_BATT_POW/64
15-0
DC_BATT_POW
R
0h
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7.8.3 算法控制寄存器
表 7-51 列出了 Algo_Control 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-51 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留
的位置,并且不应修改寄存器内容。
表7-51. ALGO_CONTROL 寄存器
寄存器名称
偏移
缩写
部分
E6h
ALGO_CTRL1
算法控制参数
ALGO_CTRL1 寄存
器(偏移= E6h)[复
位= 00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-52 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-52. Algo_Control 访问类型代码
访问类型
写入类型
W
代码
说明
W
写入
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
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7.8.3.1 ALGO_CTRL1 寄存器(偏移= E6h)[复位= 00000000h]
表7-53 中显示了ALGO_CTRL1。
返回到汇总表。
算法控制参数
表7-53. ALGO_CTRL1 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31
EEPROM_WRT
W
W
W
W
W
0h
0h
0h
0h
0h
将配置写入EEPROM
1h = 从影子寄存器写入EEPROM 寄存器
30
29
EEPROM_READ
CLR_FLT
从EEPROM 读取默认配置
1h = 将EEPROM 寄存器读取到影子寄存器中
清除所有故障
1h = 清除所有驱动器和控制器故障
28
CLR_FLT_RETRY_COUN
T
清除故障重试计数
1h = 清除锁定故障重试计数
27-20
EEPROM_WRITE_ACCE
SS_KEY
EEPROM 写入访问密钥;用于解锁EEPROM 写入命令的8 位密钥
19-1
0
W
W
0h
0h
保留
保留
EXT_WD_STATUS_SET
要由外部MCU 在I2C 看门狗模式下设置的看门狗状态
0h = 由MCC 自动复位
1h = 设置EXT_WD_STATUS_SET
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7.8.4 器件控制寄存器
表 7-54 列出了器件控制寄存器的存储器映射寄存器。表 7-54 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位
置,并且不应修改寄存器内容。
表7-54. 器件控制寄存器
寄存器名称
偏移
首字母缩写
部分
E8h
DEVICE_CTRL
器件控制参数
DEVICE_CTRL 寄存
器(偏移= E8h)[复
位= 00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-55 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-55. 器件控制访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
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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7.8.4.1 DEVICE_CTRL 寄存器(偏移= E8h)[复位= 00000000h]
DEVICE_CTRL 如表7-56 所示。
返回到汇总表。
器件控制参数
表7-56. DEVICE_CTRL 寄存器字段描述
位
31
字段
类型
复位
说明
RESERVED
SPEED_CTRL
W
W
W
0h
0h
0h
保留
30-16
数字速度命令。(SPEED_CTRL (%) = SPEED_CTRL/32767 * 100%)
15
OVERRIDE
I2C 与速度引脚的速度输入选择
0h = SPEED_CMD(使用模拟/频率/PWM 模式)
1h = SPEED_CMD(使用SPD_CTRL)[14:0]
14-0
RESERVED
R
0h
保留
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7.8.5 算法变量寄存器
表 7-57 列出了算法变量寄存器的存储器映射寄存器。表 7-57 中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位
置,并且不应修改寄存器内容。
表7-57. 算法变量寄存器
寄存器名称
偏移
首字母缩写
部分
40Ch
INPUT_DUTY
输入占空比
INPUT_DUTY 寄存
器(偏移= 40Ch)
[复位= 00000000h]
512h
CURRENT_DUTY
CURRENT_DUTY
寄存器(偏移=
512h)[复位=
00000000h]
当前占空比
522h
SET_DUTY
设置占空比
SET_DUTY 寄存器
(偏移= 522h)[复
位= 00000000h]
5CEh
MOTOR_SPEED_PU
MOTOR_SPEED_P
U 寄存器(偏移=
5CEh)[复位=
00000000h]
电机速度(PU)
714h
DC_BUS_POWER_PU
DC_BUS_POWER_
PU 寄存器(偏移=
714h)[复位=
直流总线电源(PU)
00000000h]
复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表7-58 显示了适用于此部分中访问类型的代码。
表7-58. 算法变量访问类型代码
访问类型
读取类型
R
代码
说明
R
读取
复位或默认值
-n
复位后的值或默认值
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7.8.5.1 INPUT_DUTY 寄存器(偏移= 40Ch)[复位= 00000000h]
INPUT_DUTY 如表7-59 所示。
返回到汇总表。
用户设置的输入占空比
表7-59. INPUT_DUTY 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-0
INPUT_DUTY
R
0h
32 位值,指示用户指定的占空比。输入占空比(%) =(输入占空比/
230)* 100
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7.8.5.2 CURRENT_DUTY 寄存器(偏移= 512h)[复位= 00000000h]
CURRENT_DUTY 如表7-60 所示。
返回到汇总表。
当前占空比
表7-60. CURRENT_DUTY 寄存器字段描述
位
字段
类型
复位
说明
31-0
CURRENT_DUTY
R
0h
32 位值,指示当前应用的占空比。当前占空比(%) =(当前占空比/
230)* 100
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7.8.5.3 SET_DUTY 寄存器(偏移= 522h)[复位= 00000000h]
SET_DUTY 如表7-61 所示。
返回到汇总表。
当前电机状态下的目标占空比
表7-61. SET_DUTY 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-0
SET_DUTY
R
0h
32 位值,指示算法的现有状态(启动、OL、CL)所需的占空比。设
置占空比(%) =(设置占空比/230)* 100
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7.8.5.4 MOTOR_SPEED_PU 寄存器(偏移= 5CEh)[复位= 00000000h]
MOTOR_SPEED_PU 如表7-62 所示。
返回到汇总表。
电机速度(PU)
表7-62. MOTOR_SPEED_PU 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-0
MOTOR_SPEED_PU
R
0h
32 位值,指示在闭环电路中正常工作时的电机速度。电机速度(Hz) =
(以PU 为单位的电机速度/230)* 最大速度
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7.8.5.5 DC_BUS_POWER_PU 寄存器(偏移= 714h)[复位= 00000000h]
DC_BUS_POWER_PU 如表7-63 所示。
返回到汇总表。
直流总线电源(PU)
表7-63. DC_BUS_POWER_PU 寄存器字段说明
位
字段
类型
复位
说明
31-0
DC_BUS_POWER_PU
R
0h
32 位值,指示电机在闭环电路中正常工作时消耗的功率。直流总线功
率(以W 为单位)=(以PU 为单位的直流总线功率/230)* 最大功率
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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 元件规范,TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户应负责确定各元件
是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实现,以确认系统功能。
8.1 应用信息
MCT8329A 用于三相无传感器梯形电机控制应用,例如无线真空吸尘器、HVAC 风机和通风设备、电器风扇、泵
和医用CPAP 风机。
8.2 典型应用
图8-1 展示了MCT8329A 的典型原理图。表7-1 展示了驱动器外部元件的建议值。
CCP 470nF
CGVDD
10
F
PVDD
GVDD
CPL
CPH
AVDD Out
AVDD
AGND
PVDD
CAVDD
1uF
AVDD LDO
Regulator
VCP Charge
Pump
CPVDD1 + CPVDD2
0.1µF
>10µF
CGCTRL
2nF
PVDD
GCTRL
VREG
DRVOFF
GVDD
PVDD
Trickle CP
HS
CVREG2
10uF
BSTA
0.1uF
EEPROM
DVDD
GND
CBSTA
GHA
DVDD
LDO
Regulator
HS
Sensorless Trap
Engine
Optional MOSFET for
VREG power supply.
If not used, connect VREG
to AVDD or 3 V – 5.5 V
external supply.
CDVDD
1uF
SHA
GLA
GVDD
LS
LS
SPEED/WAKE
BRAKE
PWM, Freq or
Analog Input
Protection
LSS
A
GVDD
AVDD
DIR
Trickle CP
HS
PVDD
BSTB
IO Interafce
CBSTB
GHB
HS
FG
SHB
GLB
Speed / power loop
GVDD
LS
nFAULT
AVDD
LS
Speed / power
profiles
Protection
GVDD
LSS
SCL
AVDD
Fast accel & decel
I2C
Trickle CP
HS
PVDD
BSTC
SDA
CBSTC
GHC
120° & 150° capable
HS
SHC
GLC
Optional external
clock reference
Built-in 60-MHz
Oscillator
LSS
0.5
GVDD
LS
+
-
EXT_CLK
LS
12-bit
DAC
12-bit
ADC
VSENSE OCP
Op onal external
clock reference
Protection
LSS
3x LS, 3x HS
LSS
SP
VDS
+
-
Variable
monitoring on
DACOUT1 pin,
SO output,
Analog speed
input op on
VDSLVL
VDS OCP
CSAREF
PVDD
DACOUT/SOx/SPEED_ANA
OUTA
OUTB
OUTC
RSENSE
-
+
ISEN
SN
ISEN
CSA
GND
图8-1. MCT8329A 的典型原理图
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详细设计过程
下表列出了系统设计的示例输入参数。
表8-1. 设计参数
参考值
设计参数
电源电压
示例值
24V
VPVDD
IPEAK
fPWM
SR
20 A
电机峰值电流
20kHz
PWM 频率
MOSFET VDS 压摆率
MOSFET 输入栅极电容
MOSFET 输入栅极电容
死区时间
120 V/μs
54nC
QG
QGD
tdead
IOCP
14nC
200ns
30 A
过流保护
自举电容器和GVDD 电容器选型
自举电容器的大小必须能够维持自举电压高于欠压锁定以实现正常运行。方程式20 用于计算自举电容器上允许的
最大压降:
¿8$56: = 8)8&& F8$116&F8
$5678
(20)
ΔVBSTX = 12V –0.85V –4.45V = 6.7V
其中
• VGVDD 是栅极驱动器的电源电压
• VBOOTD 是自举二极管的正向压降
• VBSTUV 是自举欠压锁定的阈值
在该示例中,自举电容器上允许的压降为 6.7V。通常建议应尽可能降低自举电容器和 GVDD 电容器上的纹波电
压。商业、工业和汽车应用中的常用纹波值介于0.5V 和1V 之间。
每个开关周期所需的总电荷可以通过方程式21 进行估算:
IL
BS_TRAN
Q
= Q +
(21)
TOT
G
f
SW
QTOT = 54nC + 115μA/20kHz = 54nC + 5.8nC = 59.8nC
其中
• QG 是总MOSFET 栅极电荷
• ILBS_TRAN 是自动加载引脚漏电流
• fSW 是PWM 频率
假设ΔVBSTx 为1V,则最小自举电容器可通过以下公式进行估算:
3
%
=
616W
$56_/+0
¿8
$56:
(22)
CBST_MIN = 59.8nC/1V = 59.8nF
计算出的最小自举电容值为 59.8nF。请注意,这是全偏置电压条件下所需的电容值。实际应用中,自举电容值必
须大于计算值,才能确保在功率级可能因各种瞬态条件而发生脉冲跳跃的情况下正常使用。在本示例中,建议使
用100nF 自举电容器。此外,还建议预留足够的裕度,并将自举电容器尽可能靠近BSTx 和SHx 引脚放置。
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%
)8&&
R 10 × %$56:
(23)
CGVDD = 10*100nF = 1μF
对于该示例应用,选择 1µF CGVDD 电容器。选择电压等级至少是其将承受的最大电压两倍的电容器,因为大多数
陶瓷电容器在偏置时会损失大量电容。该值还可提高系统的长期可靠性。
备注
对于需要以更长时间提供100% 占空比支持的更高功率系统,建议使用≥1μF 的CBSTx 和≥10μF 的
CGVDD。
8.2.1 VREG 电源的外部MOSFET 选择
MCT8329A 器件提供了驱动外部 MOSFET(使用 GCTRL 引脚)的选项,该外部 MOSFET 可用作稳压器以通过
VREG 引脚为内部数字电路供电,如节7.3.4.3 中所述。选择外部MOSFET 以确保VREG 引脚电压在整个工作条
件下处于 2.2V 至5.5V 之间。作为一个示例计算,使用方程式 24 进行MOSFET 选择可在最小 GCTRL 引脚电压
为 4.9V (VGCTRL(min) - VVREG(min) = 2.5V) 时获得 2.4V 的最小 VREG 引脚电压。使用方程式 25 可确保 VREG 引
脚上的最大电压在最大GCTRL 引脚电压下小于5.5V。
C
GD
6
V
+ V
+ 1.3 × I × 10 < 2.5 V
GATE_LEAK
(24)
(25)
GS tℎ _max
GCTRL max
PVDD
C
+ C
GD
GCTRL
V
− V
< 5.5 V
GS tℎ _min
其中,
VGS(th)_max 是整个工作条件范围内外部MOSFET 的最大栅源阈值电压
VGS(th)_min 是整个工作条件范围内外部MOSFET 的最小栅源阈值电压
VPVDD 是外部MOSFET 漏极的电压
CGD 是外部MOSFET 的栅漏电容
GCTRL 是GCTRL 引脚和GND 之间连接的电容
GATE_LEAK 是外部MOSFET 的最大栅极漏电流
GCTRL(max) 是GCTRL 引脚的最大电压
C
I
V
必须选择外部 MOSFET,使GCTRL 引脚电压的峰值与 GCTRL 引脚电压的最大工作值之间的差值不超过0.5V,
可以使用方程式26 进行MOSFET 选择。
C
GD
6
V
+ 1.3 × I
× 10 < 0.5 V
(26)
PVDD
GATE_LEAK
C
+ C
GD
GCTRL
表8-2. 示例外部MOSFET
VDS (V)
CISS (pF)
最大VGS(TH) (V)
GCTRL-GND 电容(nF) GCTRL 启动时间(ms)
器件型号
CSD18534Q5A
60
2.3
1770
2
20
栅极驱动电流
在开启或关闭功率 MOSFET 栅极以开关电机电流时,选择合适的栅极驱动电流至关重要。MOSFET 的栅极驱动
电流和输入电容的大小决定了漏源电压压摆率(VDS)。栅极驱动电流可从GVDD 流入 MOSFET 栅极 (ISOURCE) 或
从MOSFET 栅极流入SHx 或LSS (ISINK)。
使用过高的栅极驱动电流会使 MOSFET 导通过快,这可能会导致过度振铃、dV/dt 耦合或开关大电流引起的跨
导。如果系统中存在寄生电感和电容,则可能会出现电压尖峰或振铃,这可能会损坏 MOSFET 或 MCT8329A 器
件。
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另一方面,使用过低的栅极驱动电流会导致较慢的 VDS 压摆率。由于 RDS,on 开关损耗,MOSFET 的导通速度太
慢可能会使MOSFET 升温。
栅极驱动电流IGATE、MOSFET 栅漏电荷QGD 和VDS 压摆率开关时间trise,fall 之间的关系如以下公式所示:
V
DS
SR
=
(27)
(28)
DS
t
rise, fall
Q
gd
I
=
t
GATE
rise, fall
建议在较低的栅极驱动电流下进行评估并增加栅极驱动电流设置,避免在初始评估期间因意外操作而造成损坏。
栅极电阻器选型
SHx 连接的压摆率将取决于外部 MOSFET 栅极的控制速率。MCT8329A 的上拉/下拉强度在内部是固定的,因此
可以通过外部串联栅极电阻器来控制栅极电压的压摆率。在部分应用中,MOSFET 的栅极电荷(即栅极驱动器器
件上的负载)明显大于栅极驱动器峰值输出电流能力。在此类应用中,外部栅极电阻器可以限制栅极驱动器的峰
值输出电流。外部栅极电阻器还用于抑制振铃和噪声。
MOSFET 的特定参数、系统电压和电路板寄生效应都会影响最终的 SHx 压摆率,因此选择外部栅极电阻器的最
佳阻值或配置通常是一个迭代过程。
为了降低栅极驱动电流,串联电阻器 RGATE 可以放置在栅极驱动输出上,以控制拉电流和灌电流路径的电流。单
个栅极电阻器将为栅极拉电流和灌电流提供相同的栅极路径,因此较大的RGATE 值将产生类似的 SHx 压摆率。请
注意,栅极驱动电流因器件的PVDD 电压、结温和工艺变化而异。
PVDD
GVDD
Trickle CP
BSTx
CBSTx
RGATE
GHx
SHx
HS
HS
LS
HS
GVDD
LS
RGATE
GLx
LSS
LS
Protection
LSS
RSENSE
图8-2. 具有串联电阻器的栅极驱动器输出
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PVDD
GVDD
Trickle CP
HS
BSTx
CBSTx
RSOURCE
GHx
HS
HS
LS
RSINK
SHx
GVDD
LS
RSOURCE
GLx
LSS
LS
RSINK
LSS
Protection
RSENSE
图8-3. 具有独立拉电流路径和灌电流路径的栅极驱动器输出
通常,建议灌电流是拉电流的两倍,以实现从栅极到源极的强下拉,从而确保 MOSFET 在相反的 FET 开关时保
持关断。通过将一个二极管和一个灌电流电阻器(RSINK) 与拉电流电阻器(RSOURCE) 并联放置,使用一个电阻器为
拉电流和灌电流提供单独的路径,能够以分立方式实现这一点。使用阻值相同的拉电流电阻器和灌电流电阻器会
使灌电流路径的等效电阻减半。这样产生的栅极驱动灌电流是拉电流的两倍,并且在关断 MOSFET 时 SHx 的压
摆率将提高一倍。
大功率设计中的系统注意事项
对于功率较高的系统设计,可能需要考虑在功率较低的系统设计中未考虑的设计和应用注意事项。务必通过实施
故障排除指南、外部元件和电路、驱动器产品功能或布局技术来应对功率更高的系统的不稳定性。有关更多信
息,请访问大功率电机驱动器应用的系统设计注意事项应用手册。
电容器电压等级
使用电压等级为电源电压(PVDD、GVDD、AVDD 等)2 倍的电容器。由于直流电压等级性能较差,因此电容器
最多可使用其额定电容的一半。
例如,由于SHx (BSTx-SHx) 的自举电压约为12 至13V,因此BSTx-SHx 电容器的额定电压应为25V 或更高。
外部功率级元件
设计不需要在功率级中使用外部元件,但外部元件有助于抑制瞬态、管理电感器线圈能量、减轻电源泵回、抑制
相位振铃或提供强大的栅源下拉路径。这些元件用于系统调优和调试,从而确保 BLDC 电机系统稳健,同时避免
损坏MCT8329A 器件或外部MOSFET。
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PVDD
GVDD
CBULK
Trickle CP
HS
BSTx
CBSTx
RSNUB
RPD
RSOURCE
GHx
HS
HS
CSNUB
RSINK
SHx
PHASE
CHSD_LSS
GVDD
LS
LS
RSNUB
RSOURCE
RPD
GLx
LSS
LS
CSNUB
RSINK
DGS
LSS
Protection
RSENSE
图8-4. 可选的外部功率级元件
下表列出了一些问题示例和可以解决这些问题的外部元件。
表8-3. 功率级调试的常见问题和解决方案
问题
分辨率
组件
所需的栅极驱动电流太大,从而导致
MOSFET VDS 压摆率非常快
需要使用串联电阻器来实现栅极驱动电流可调 栅极驱动器输出端(GHx/GLx) 处的0-100Ω
节性
串联电阻器(RGATE/RSOURCE)、可选灌电
流电阻器(RSINK) 以及与栅极电阻器并联的
二极管,以实现可调节灌电流
相位开关节点(SHx) 处发生振铃,从而导致很 与每个HS/LS MOSFET 并联放置RC 缓冲
与MOSFET 并联放置的电阻器(RSNUB) 和
电容器(CSNUB),使用适用于电机驱动器的
RC 缓冲器设计根据振铃频率计算RC 值
高的EMI 发射
器,以抑制振荡
低侧源极(LSS) 的负瞬态低于最小规格
在HS 漏极和LS 源极之间连接一个电容器, 来自PVDD-LSS (CHSD_LSS) 的0.01uF-1uF
以抑制负反弹
PVDD 等级电容器,放置在LS MOSFET 的
源极附近
低侧栅极(GLx) 的负瞬态低于最小规格
使用栅极和地之间的齐纳二极管来钳制负电压 GVDD 电压额定齐纳二极管(DGS),阳极连
接到GND,阴极连接到GLx
如果栅极驱动信号为高阻态,则需要额外的保 使用外部栅源下拉电阻器(在串联栅极电阻器 在每个MOSFET 的栅极和源极之间连接
护以确保MOSFET 关闭
之后)
10kΩ至100kΩ电阻器(RPD)
8.2.2 应用曲线
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8.2.2.1 电机启动
图8-5 展示了MCT8329A 中各种启动方法(例如对齐、双对齐、IPD 和慢速首循环)的相电流波形。
图8-5. 所有启动方法的电机相电流波形
8.2.2.2 120o 和可变换向
在 120° 换向方案中,每半个电气周期内,每个电机相位都会在 120° 时被驱动并在 60° 时进入高阻态,进而导致
电机出现六种不同的换向状态。图 8-6 展示了 120° 换向模式中的相电流与电流波形 FFT。在可变换向方案中,
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MCT8329A 器件会根据电机转速在 120° 和 150° 梯形换向之间动态切换。在较低速度下,该器件会以 150° 模式
工作,而在较高速度下,则会切换至120° 模式。图8-7 展示了150° 换向模式下的相电流与电流波形FFT。
Phase current
FFT
图8-6. 相电流和FFT - 120o 换向
Phase current
FFT
图8-7. 相电流和FFT - 150o 换向
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8.2.2.3 更快的启动时间
启动时间是指电机从零速达到目标速度所需的时间。通过调优电机启动、开环和闭环设置,可以在 MCT8329A 中
实现更短的启动时间。图8-8 显示了FG、相电流和电机电气速度波形。电机需要50ms 才能从零达到目标速度。
FG
Phase current
Speed
图8-8. 相电流、FG 和电机速度–更快的启动速度
8.2.2.4 设置BEMF 阈值
可以根据滑行期间的电机相电压波形来计算 MCT8329A 中用于换向瞬间检测的 BEMF_THRESHOLD1 和
BEMF_THRESHOLD2 值。例如,请考虑图8-9 所示的滑行期间BLDC 电机的三相电压波形。滑行期间的电机相
电压是电机反电动势。
图8-9. 滑行期间的电机相电压
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在图 8-9 中,一个浮动相电压间隔由通道 3 上的垂直标记表示。通道 3 上的 Vpeak(反电动势峰峰值)为
208mV,Tc(换向间隔)为2.22ms,由通道 3 上的水平和垂直标记表示。Vpeak 和Tc 的数字等效计数值计算方
法如下所示。
在 MCT8329A 中,3V 模拟输入对应 4095 次计数(12 位),相电压在 ADC 输入之前按比例缩小为原来的十分
之一;因此,208mV 的Vpeak 对应于20.8mV 的ADC 输入,这相应地等于29 次ADC 计数。假设PWM 开关频
率为25kHz,则每40μs 可获得一个反电动势样本。因此,在2.22ms 的时间间隔内,总共集成了55 个反电动势
样本。因此,计算得出的 BEMF_THRESHOLD1 或 BEMF_THRESHOLD2 值为 (½) * (29/2) * (55/2) = 199.因
此,在该示例中,BEMF_THRESHOLD1 和 BEMF_THRESHOLD2 被设置为 8h(对应于 200,这是最接近于
199 的值),以便在快速启动期间使用反电动势积分方法进行换向瞬间检测。测量 Vpeak 和 Tc 值以计算
BEMF_THRESHOLD1 和 BEMF_THRESHOLD2 值的确切速度并不重要(只要数字计数有足够的分辨率即
可),因为乘积(Vpeak * Tc) 对于给定的BLDC 电机在很大程度上是一个常数。
8.2.2.5 最大速度
图8-10 展示了以3kHz 的最大电气速度旋转的电机的相电流、相电压和FG。
Phase current
Phase voltage
FG
图8-10. 最大速度下的相电流、相电压和FG
8.2.2.6 更快速减速
MCT8329A 具有使电机快速减速的功能。图 8-11 显示了当电机从 100% 占空比降至 10% 占空比时的相电流和电
机电气速度波形。禁用快速减速时,电机从 100% 占空比减速到 10% 占空比所需的时间约为 10 秒。图 8-12 显
示了当电机从100% 占空比降至10% 占空比时的相电流和电机电气速度波形。启用快速减速时,电机从100% 占
空比减速到10% 占空比所需的时间约为1.5 秒。
备注
请注意,当启用快速减速并禁用抗电压浪涌 (AVS) 时,电源电压中可能会出现电压尖峰。启用 AVS,
以保护电源在电机减速期间不受电压过冲的影响。
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Phase current
Speed
图8-11. 相电流和电机速度–已禁用更快速减速
Phase current
Speed
图8-12. 相电流和电机速度–已启用更快速减速
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9 电源相关建议
MCT8329A 可在 4.5V 至 60V 的输入电压电源 (PVDD) 范围内正常工作。必须在尽可能靠近器件的位置放置额定
电压为PVDD 的10µF 和0.1µF 陶瓷电容器。此外,必须在PVDD 引脚上连接一个大容量电容器,但可以将其与
外部功率 MOSFET 的大容量旁路电容共用。需要使用额外的大容量电容来绕过外部半桥 MOSFET,并且应该根
据应用要求来确定该电容的大小。
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项重要因素。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
• 电源的电容和电流能力
• 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提供的电流的变化速率。如果局部大容量电容太小,则在 PVDD 电压
发生变化时系统会响应电机产生的过大电流需求或转储。当使用足够大的大容量电容时,PVDD 电压保持稳定并
且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适当的大容量电容器。大容量电容的电压等级应高于工
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
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
使用建议容值为 0.1µF 的低ESR 陶瓷旁路电容器将 PVDD 引脚旁路至 GND (PGND) 引脚。将该电容器放置在尽
可能靠近 PVDD 引脚的位置,并通过较宽的引线或通过接地平面连接到 PGND 引脚。此外,使用额定电压为
PVDD 的大容量电容器旁路PVDD 引脚。该元件可以是电解电容器。其容值必须至少为10 µF。
需要额外的大容量电容来旁路掉外部MOSFET 上的大电流路径。放置此大容量电容时应做到尽可能缩短通过外部
MOSFET 的大电流路径的长度。连接金属迹线应尽可能宽,并具有许多连接 PCB 层的过孔。这些做法尽可能地
减小了电感并使大容量电容器提供高电流。
在 CPL 和 CPH 引脚之间放置一个低 ESR 陶瓷电容器。该电容器应为 470nF,额定电压为 PVDD,类型为 X5R
或X7R。
自举电容器(BSTx-SHx) 应靠近器件引脚放置,尽可能地减小栅极驱动路径的环路电感。
使用容值为 1µF、额定电压为 6.3V 且类型为 X5R 或 X7R 的低 ESR 陶瓷电容器将 AVDD 引脚旁路至 AGND 引
脚。将此电容器放置在尽可能靠近引脚的位置,并尽量缩短从电容器到AGND 引脚的路径。
使用容值为1µF、额定电压≥4V 且类型为X5R 或X7R 的低ESR 陶瓷电容器将DVDD 引脚旁路至GND 引脚。
将此电容器尽可能靠近引脚放置,并尽量缩短从电容器到GND 引脚的路径。
使用类型为X5R 或X7R、ESR 足够低的陶瓷电容器旁路VREG 引脚。
最大限度地缩短高侧和低侧栅极驱动器的回路长度。高侧环路是从器件的 GHx 引脚到高侧功率 MOSFET 栅极,
然后沿着高侧 MOSFET 源极返回到 SHx 引脚。低侧环路是从器件的 GLx 引脚到低侧功率 MOSFET 栅极,然后
沿着低侧MOSFET 源极返回到PGND 引脚。
在设计功率更高的系统时,PCB 布局中的物理特性会产生寄生电感、电容和阻抗,从而影响系统的性能。了解功
率较高的电机驱动系统中存在的寄生参数可以帮助设计人员通过良好的PCB 布局来减轻其影响。有关更多信息,
请访问大功率电机驱动器应用的系统设计注意事项和电机驱动器电路板布局布线最佳实践应用手册。
栅极驱动器引线(BSTx、GHx、SHx、GLx、LSS)的宽度应至少为 15-20mil,并且到 MOSFET 栅极的距离应
尽可能短,尽可能地减小寄生电感和阻抗。这有助于提供较大的栅极驱动电流,有效地使MOSFET 导通,并改善
VGS 和 VDS 监控。确保选择用于监控从 LSS 到 GND 的低侧电流的分流电阻器较宽,尽可能地减小在低侧源极
LSS 处引入的电感。
确保接地端通过网络连接或宽电阻器连接,减小电压偏移并保持栅极驱动器性能。器件散热焊盘应焊接到PCB 顶
层地平面。应使用多个过孔连接到较大的底层接地平面。使用大金属平面和多个过孔有助于散发器件中产生的热
量。为了提高热性能,请在PCB 的所有可能层上尽可能地增大连接到散热焊盘接地端的接地面积。使用较厚的覆
铜可以降低结至空气热阻并改善芯片表面的散热。
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10.2 布局示例
图10-1. MCT8329A 器件布局示例
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10.3 散热注意事项
MCT8329A 具有如前所述的热关断功能 (TSD)。如果内核温度超过 150°C(最低),则会禁用器件,直到温度降
至安全水平。
如果该器件有任何进入热关断状态的倾向,则说明功耗过大、散热不足或环境温度过高。
10.3.1 功率损耗
MCT8329A 集成了各种会使总功率损耗增大的电路。这些功率损耗包括待机功率损耗、GVDD 功率损耗、AVDD
功率损耗、DVDD 功率损耗。在启动和故障情况下,相应的电流远大于正常运行电流;务必将这些峰值电流及其
持续时间考虑在内。器件可耗散的最大功率取决于环境温度和散热。
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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
• 请参阅应用手册使用DRV8329 在无线电动工具中输送电力
• 请参阅应用手册大功率电机驱动器应用的系统设计注意事项
• 请参阅E2E 常见问题解答如何进行BLDC 原理图审阅和调试
• 请参阅应用手册电机驱动器电路板布局布线最佳实践
• 请参阅应用手册QFN 和SON PCB 连接
• 请参阅应用手册高电流电机驱动应用中的关断开关
11.2 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》。
11.3 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。
11.4 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。
11.5 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
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是适用于指定器件的最新数据。数据如有变更,恕不另行通知,
且不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本,请查看左侧的导航面板。
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PACKAGE OUTLINE
REE0036A
WQFN - 0.8 mm max height
S
C
A
L
E
3
.
3
0
0
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
4.1
3.9
B
A
PIN 1 INDEX AREA
5.1
4.9
C
0.8 MAX
SEATING PLANE
0.08
0.05
0.00
2X 2.8
2.8
2.6
(0.1) TYP
11
18
4X (0.41)
32X 0.4
10
19
2X
3.6
SYMM
3.8
3.6
1
28
0.25
0.15
36X
29
36
PIN 1 ID
0.1
C A B
SYMM
0.5
0.3
0.05
36X
4226725/A 04/2021
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 thermal and mechanical performance.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
REE0036A
WQFN - 0.8 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(3.8)
2X (2.8)
(2.7)
29
36
36X (0.6)
32X (0.2)
1
28
32X (0.4)
(4.8)
37
SYMM
(3.7)
2X (3.6)
2X (0.625)
2X (0.975)
10
19
(R0.05) TYP
11
(
0.2) TYP
18
2X (1.1)
SYMM
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:18X
0.05 MAX
ALL AROUND
0.05 MIN
ALL AROUND
SOLDER MASK
OPENING
METAL
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
NON SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4226725/A 04/2021
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).
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
REE0036A
WQFN - 0.8 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(3.8)
2X (2.8)
6X (1.19)
36
29
36X (0.6)
1
28
36X (0.2)
6X
(1.05)
32X (0.4)
2X (3.6)
SYMM
(4.8)
2X (1.25)
10
19
(R0.05)
TYP
11
2X (0.7)
18
SYMM
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
EXPOSED PAD
75% PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA
SCALE:20X
4226725/A 04/2021
NOTES: (continued)
5. 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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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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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)
MCT8329A1IREER
ACTIVE
WQFN
REE
36
5000 RoHS & Green
NIPDAU
Level-2-260C-1 YEAR
-40 to 125
MCT83
29A1I
Samples
(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.
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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
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Addendum-Page 1
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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
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