ZHCSU34 November   2023 DRV8214

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 器件比较
  7. 6 引脚配置和功能
  8. 7 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 I2C 时序要求
    7. 7.7 时序图
    8. 7.8 典型工作特性
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 外部元件
      2. 8.3.2 特性汇总
      3. 8.3.3 电桥控制
      4. 8.3.4 电流检测和调节 (IPROPI)
        1. 8.3.4.1 电流检测和电流镜增益选择
        2. 8.3.4.2 电流调节
          1. 8.3.4.2.1 固定关断时间电流调节
          2. 8.3.4.2.2 逐周期电流调节
      5. 8.3.5 失速检测
      6. 8.3.6 纹波计数
        1. 8.3.6.1 纹波计数参数
          1. 8.3.6.1.1  电机电阻倒数
          2. 8.3.6.1.2  电机电阻倒数范围
          3. 8.3.6.1.3  KMC 比例因子
          4. 8.3.6.1.4  KMC
          5. 8.3.6.1.5  滤波器阻尼常数
          6. 8.3.6.1.6  滤波器输入比例因子
          7. 8.3.6.1.7  纹波计数阈值
          8. 8.3.6.1.8  纹波计数阈值范围
          9. 8.3.6.1.9  T_MECH_FLT
          10. 8.3.6.1.10 VSNS_SEL
          11. 8.3.6.1.11 误差校正
            1. 8.3.6.1.11.1 EC_FALSE_PER
            2. 8.3.6.1.11.2 EC_MISS_PER
        2. 8.3.6.2 RC_OUT 输出
        3. 8.3.6.3 采用 nFAULT 进行纹波计数
      7. 8.3.7 电机电压和转速调节
        1. 8.3.7.1 内部电桥控制
        2. 8.3.7.2 设置速度/电压调节参数
          1. 8.3.7.2.1 速度和电压设置
          2. 8.3.7.2.2 速度比例因子
        3. 8.3.7.3 软启动和软停止
          1. 8.3.7.3.1 TINRUSH
      8. 8.3.8 保护电路
        1. 8.3.8.1 过流保护 (OCP)
        2. 8.3.8.2 热关断 (TSD)
        3. 8.3.8.3 VCC 欠压锁定 (UVLO)
        4. 8.3.8.4 过压保护 (OVP)
        5. 8.3.8.5 nFAULT 输出
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 工作模式
      2. 8.4.2 低功耗睡眠模式
      3. 8.4.3 故障模式
    5. 8.5 编程
      1. 8.5.1 I2C 通信
        1. 8.5.1.1 I2C 写入
        2. 8.5.1.2 I2C 读取
    6. 8.6 寄存器映射
      1. 8.6.1 DRV8214_STATUS 寄存器
      2. 8.6.2 DRV8214_CONFIG 寄存器
      3. 8.6.3 DRV8214_CTRL 寄存器
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用：有刷直流电机
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 失速检测
        1. 9.2.2.1 应用描述
          1. 9.2.2.1.1 失速检测时序
          2. 9.2.2.1.2 硬件失速阈值选择
      3. 9.2.3 纹波计数应用
        1. 9.2.3.1 纹波计数参数调优
          1. 9.2.3.1.1 电阻参数
          2. 9.2.3.1.2 KMC 和 KMC_SCALE
            1. 9.2.3.1.2.1 案例 I
            2. 9.2.3.1.2.2 案例 II
              1. 9.2.3.1.2.2.1 方法 1：从头开始调优
                1. 9.2.3.1.2.2.1.1 KMC_SCALE 调优
                2. 9.2.3.1.2.2.1.2 KMC 调优
              2. 9.2.3.1.2.2.2 方法 2：使用比例因子
                1. 9.2.3.1.2.2.2.1 工作示例
          3. 9.2.3.1.3 高级参数
            1. 9.2.3.1.3.1 滤波器常数
              1. 9.2.3.1.3.1.1 FLT_GAIN_SEL
              2. 9.2.3.1.3.1.2 FLT_K
            2. 9.2.3.1.3.2 T_MECH_FLT
            3. 9.2.3.1.3.3 VSNS_SEL
            4. 9.2.3.1.3.4 附加的误差校正器参数
              1. 9.2.3.1.3.4.1 EC_FALSE_PER
              2. 9.2.3.1.3.4.2 EC_MISS_PER
      4. 9.2.4 电机电压
      5. 9.2.5 电机电流
      6. 9.2.6 应用曲线
  11. 10电源相关建议
    1. 10.1 大容量电容
  12. 11布局
    1. 11.1 布局指南
  13. 12机械、封装和可订购信息
    1. 12.1 卷带封装信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.6.2 DRV8214_CONFIG 寄存器

表 8-40 列出了 DRV8214_CONFIG 寄存器的存储器映射寄存器。表 8-40中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 8-40 DRV8214_CONFIG 寄存器
偏移缩写寄存器名称部分
9hCONFIG0配置寄存器 - 故障 (1/5)。节 8.6.2.1
AhCONFIG1配置寄存器 - (2/5)。节 8.6.2.2
BhCONFIG2配置寄存器 - (3/5)。节 8.6.2.3
ChCONFIG3配置寄存器 - (4/5)。节 8.6.2.4
DhCONFIG4配置寄存器 - (5/5)。节 8.6.2.5

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 8-41 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 8-41 DRV8214_CONFIG 访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
写入类型
WW写入
复位或默认值
-n复位后的值或默认值

8.6.2.1 CONFIG0 寄存器（偏移 = 9h）[复位 = 60h]

表 8-42 展示了 CONFIG0。

返回到汇总表。

启用/禁用 OCP、OVP、STALL 等各种故障

表 8-42 CONFIG0 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7EN_OUTR/W0h0b：所有驱动器 FET 均为高阻态。
1b：启用驱动器输出。
6EN_OVPR/W1h启用 OVP 特性。默认为 1b，上电后可设置为 0b 以禁用 OVP 特性。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.8.1。
5EN_STALLR/W1h启用失速检测特性。通过将该位设置为 0b，可禁用失速检测特性。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.5下的 EN_STALL 配置。
4VSNS_SELR/W0h0b：使用模拟低通滤波器对输出电压求平均值以进行电压调节。有关模拟低通滤波器的进一步说明，请参阅 OUT_FLT。0b 是建议值。
1b：使用数字低通滤波器进行电压调节。该选项将占空比与 VM 相乘，得到输出电压。
3VM_GAIN_SELR/W0h选择电压范围，以便在较小电压的电压调节过程中获得更好的分辨率。
0b：电压范围为 0V 至 15.7V。
1b：电压范围为 0V 至 3.92V。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.7.2.1。
2CLR_CNTR/W0h将纹波计数器复位为 0，并复位 CNT_DONE。当 RC_REP = 10b 时，也会释放 nFAULT。CLR_CNT 将自动复位。
1CLR_FLTR/W0h当设置为 1b 时，清除所有锁存故障。CLR_FLT 将自动复位。
0DUTY_CTRLR/W0h当速度调节禁用且 DUTY_CTRL 位为 1b 时，用户可以将所需的 PWM 占空比写入 EXT_DUTY 位。占空比范围为 0% (000000b) 至 100% (111111b)。

8.6.2.2 CONFIG1 寄存器（偏移 = Ah）[复位 = 00h]

表 8-43 展示了 CONFIG1。

返回到汇总表。

配置浪涌时间 (1/2)。

表 8-43 CONFIG1 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0TINRUSH_7:0R/W0h16 位总输出中的下半部分 8 位输出，用于失速检测的浪涌时间消隐。设置失速检测方案忽略电机浪涌电流的时间量。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.7.3.1。

8.6.2.3 CONFIG2 寄存器（偏移 = Bh）[复位 = 00h]

表 8-44 展示了 CONFIG2。

返回到汇总表。

配置浪涌时间 (2/2)。

表 8-44 CONFIG2 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0TINRUSH_15:8R/W0h16 位总输出中的上半部分 8 位输出，用于失速检测的浪涌时间消隐。设置失速检测方案忽略电机浪涌电流的时间量。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.7.3.1。

8.6.2.4 CONFIG3 寄存器（偏移 = Ch）[复位 = 63h]

表 8-45 展示了 CONFIG3。

返回到汇总表。

启用/禁用 IMODE、SMODE 等各种器件模式以及消隐时间等参数。

表 8-45 CONFIG3 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-6IMODER/W1h决定电流调节的行为。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.4.2下的 IMODE 配置。
5SMODER/W1h对器件对失速情况的响应进行编程。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.5下的 SMODE 配置。
4INT_VREFR/W0h如果设置为 1b，则在内部将 VREF 电压设置为 500mV。如果 INT_VREF 设置为 0b，则电压不固定。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.5。
3TBLANKR/W0h设置电流检测消隐时间。
如果设置为 0b，则 tBLANK=1.8µs。
如果设置为 1b，则 tBLANK=1.0µs。
2TDEGR/W0h设置电流调节和失速检测抗尖峰脉冲时间。
如果设置为 0b，则 tDEG=2µs。
如果设置为 1b，则 tDEG=1µs。
1OCP_MODER/W1h对器件对过流事件的响应进行编程。
如果设置为 0b，则器件将在发生 OCP 事件时锁存。可以使用 CLR_FLT 清除。
如果设置为 1b，则发生 OCP 事件时，器件会在 tretry 时间后自动重试。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.8.1。
0TSD_MODER/W1h对器件对过热事件的响应进行编程。
如果设置为 0b，则器件将在发生 TSD 事件时锁存。
如果设置为 1b，则器件将在 TJ<TTSD–THYS 时自动重试。

8.6.2.5 CONFIG4 寄存器（偏移 = Dh）[复位 = 38h]

表 8-46 展示了 CONFIG4。

返回到汇总表。

配置报告寄存器，如 RC_REP 和 STALL_REP。

表 8-46 CONFIG4 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-6RC_REPR/W0h决定当 RC_CNT 超过阈值时是否将 nFAULT 拉至低电平，以及当 RC_CNT 达到最大值 (216-1) 时的行为。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.6下的 RC_REP 设置。
5STALL_REPR/W1h决定是否在 nFAULT 引脚上报告失速。
当设置为 1b 时，只要检测到失速，nFAULT 就会处于低电平。
当设置为 0b 时，不会在 nFAULT 输出上报告失速。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.5。
4CBC_REPR/W1h当 REG_CTRL 设置为 01b 时，器件进入逐周期电流调节模式。在该模式下，每当 H 桥进入内部电流调节状态时，器件就会发出指示。CBC_REP 位用于确定逐周期模式下器件输出的行为。
1b：当 H 桥进入内部电流调节状态时，nFAULT 被拉至低电平。
0b：当 H 桥进入内部电流调节状态时，nFAULT 不被拉至低电平。
有关进一步说明，请参阅节 8.3.4.2.2。
3PMODER/W1h在相位/使能模式和 PWM 模式之间切换。
0b：PH/EN。
1b：PWM。
2I2C_BCR/W0h决定 H 桥控制接口。
0b：由 INx 引脚配置电桥控制。
1b：由 I2C 位 I2C_EN_IN1 和 I2C_PH_IN2 配置电桥控制。
1I2C_EN_IN1R/W0h用于内部电桥控制的使能/PWM 输入位 1。当 I2C_BC=1b 时使用。当 I2C_BC=0b 时忽略。
0I2C_PH_IN2R/W0h用于内部电桥控制的相位/PWM 输入位 2。当 I2C_BC=1b 时使用。当 I2C_BC=0b 时忽略。