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

8.3.3 电桥控制

DRV8214 输出包含四个用于驱动高电流的 N 沟道 MOSFET。这些输出由 EN/IN1 和 PH/IN2 两个输入或 I2C_EN_IN1 和 I2C_PH_IN2 两个 I2C 位控制。

I2C_BC 位决定电桥是由 EN/IN1 和 PH/IN2 引脚控制，还是由 I2C_EN_IN1 和 I2C_PH_IN2 位控制，如下所示。

表 8-2 H 桥控制接口
I2C_BC 说明
0b 使用 EN/IN1 和 PH/IN2 引脚配置电桥控制。
1b 使用 I2C_EN_IN1 和 I2C_PH_IN2 位配置电桥控制。

控制接口由 PMODE 位选择，如下所示。

表 8-3 PMODE 功能
PMODE 控制模式
0b PH/EN
1b PWM

输入可设置为静态电压以实现 100% 占空比驱动，也可设置为脉宽调制 (PWM) 以实现可变电机转速。下图显示了电机电流如何流经 H 桥。可以在应用 VM 或 VCC 之前为输入引脚供电。

GUID-3328670C-EFDE-4E8D-A2B0-1A796745B24E-low.svg图 8-1 H 桥电流路径

每种控制模式的真值表如下所示。请注意，这些表并未考虑内部电流调节功能。此外，当输出从驱动高电平变为驱动低电平，或从驱动低电平变为驱动高电平时，会自动插入死区时间以防止击穿。

PH/EN 模式允许根据接口的速度和方向类型来控制 H 桥。PH/EN 模式的真值表如下所示。

表 8-4 PH/EN 控制模式 (PMODE = 0b)

nSLEEP

启用相位OUT1OUT2说明

0

XX高阻高阻态睡眠模式（H 桥高阻态）

1

1

0

LH反向（电流 OUT2 → OUT1）

1

11HL正向（电流 OUT1 → OUT2）

1

0XLL制动；低侧慢速衰减
注：

当电桥控制为外部控制 (I2C_BC=0b) 时，使能参照 EN 引脚；当电桥控制为内部控制 (I2C_BC=1b) 时，使能参照 I2C_EN_IN1 位。

当电桥控制为外部控制 (I2C_BC=0b) 时，相位参照 PH 引脚；当电桥控制为内部控制 (I2C_BC=1b) 时，相位参照 I2C_PH_IN2 位。

PWM 模式允许 H 桥在器件处于唤醒状态时进入高阻态。PWM 模式的真值表如下所示。

表 8-5 PWM 控制模式 (PMODE = 1b)

nSLEEP

Input1Input2OUT1OUT2说明

0

XX高阻高阻态睡眠模式（H 桥高阻态）

1

0

0

高阻态高阻态滑行（H 桥高阻态）

1

01LH反向（电流 OUT2 → OUT1）

1

1

0HL正向（电流 OUT1 → OUT2）

1

1

1

L

L

制动；低侧慢速衰减
注：

当电桥控制为外部控制 (I2C_BC=0b) 时，Input1 参照 IN1 引脚；当电桥控制为内部控制 (I2C_BC=1b) 时，Input1 参照 I2C_EN_IN1 位。

当电桥控制为外部控制 (I2C_BC=0b) 时，Input2 参照 IN2 引脚；当电桥控制为内部控制 (I2C_BC=1b) 时，Input2 参照 I2C_PH_IN2 位。

以下时序图显示了电机驱动器的输入和输出时序。

GUID-20231024-SS0I-WRPH-4GJK-ZNM3PQSFD1PW-low.svg图 8-2 H 桥时序图

tDEAD 时间是输出为高阻态时的中间时间。tDEAD 期间的输出引脚电压取决于输出电流方向。如果电流来自引脚，则电压为低于地电平的二极管压降。如果电流灌入引脚，则电压为高于 VM 的二极管压降。该二极管是高侧或低侧 FET 的体二极管。

传播延迟时间 (tPD) 是输入边沿与输出变化之间的时间。该时间考虑了输入抗尖峰脉冲时间和其他内部逻辑传播延迟。输入抗尖峰脉冲时间可防止输入引脚上的噪声影响输出状态。附加的输出压摆延迟时序考虑了 FET 导通或关断时间（tRISE 和 tFALL）。