ZHCSQE7 august   2023 DRV8213

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 时序图
    7. 7.7 典型工作特性
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能模块图
    3. 8.3 外部元件
    4. 8.4 特性说明
      1. 8.4.1 电桥控制
      2. 8.4.2 电流检测和调节 (IPROPI)
        1. 8.4.2.1 电流检测和电流镜增益选择
        2. 8.4.2.2 电流调节
      3. 8.4.3 硬件失速检测
      4. 8.4.4 保护电路
        1. 8.4.4.1 过流保护 (OCP)
        2. 8.4.4.2 热关断 (TSD)
        3. 8.4.4.3 VM 欠压锁定 (UVLO)
    5. 8.5 器件功能模式
      1. 8.5.1 运行模式
      2. 8.5.2 低功耗睡眠模式
      3. 8.5.3 故障模式
    6. 8.6 引脚图
      1. 8.6.1 逻辑电平输入
      2. 8.6.2 三电平输入
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 有刷直流电机
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
          1. 9.2.1.2.1 电机电压
          2. 9.2.1.2.2 电机电流
        3. 9.2.1.3 失速检测
          1. 9.2.1.3.1 详细设计过程
            1. 9.2.1.3.1.1 硬件失速检测应用说明
              1. 9.2.1.3.1.1.1 硬件失速检测时序
              2. 9.2.1.3.1.1.2 硬件失速阈值选择
            2. 9.2.1.3.1.2 软件失速检测应用说明
              1. 9.2.1.3.1.2.1 软件失速检测时序
              2. 9.2.1.3.1.2.2 软件失速阈值选择
        4. 9.2.1.4 应用曲线
        5. 9.2.1.5 热性能
          1. 9.2.1.5.1 稳态热性能
          2. 9.2.1.5.2 瞬态热性能
  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器件和文档支持
    1. 12.1 文档支持
      1. 12.1.1 相关文档
    2. 12.2 接收文档更新通知
    3. 12.3 社区资源
    4. 12.4 商标
  14. 13机械、封装和可订购信息
    1. 13.1 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

8.4.3 硬件失速检测

DRV8213 在 RTE 封装型号中集成了硬件失速检测功能。失速检测方案的原理基础是，电机电流会在失速条件下增大。DRV8213 比较 IPROPI 引脚上的电压与 VREF 引脚上的电压（或 510mV，如适用），确定是否发生了失速情况。以下段落介绍了如何通过配置器件引脚，实现所需的失速检测响应。有关在 DSG 封装型号中实施失速检测的信息，请参阅 节 9.2.1.3.1.2。

检测到失速时，nSTALL 输出被拉低。nSTALL 引脚状态在加电时被锁存。需要在 VCC 上连接一个上拉电阻，在发生失速情况时将其拉至低电平。该引脚可连接到 nFAULT 引脚，因此两个引脚可共用一个上拉电阻。结合 nFAULT 和 nSTALL 信号可减小外部元件所需的电路板面积，减少控制器上用于检测故障和失速情况的输入引脚数量。通过为 nSTALL 和 nFAULT 配备单独的上拉电阻，微控制器可以使用两个输入引脚检测与失速情况无关的器件故障。将 nSTALL 直接连接到 GND 会禁用失速检测。表 8-5 总结了 nSTALL 引脚设置。

表 8-5 nSTALL 配置
nSTALL说明
0V禁用失速检测。悬空 TINRUSH。如果 IMODE = 高阻态，当 VIPROPI ≥VVREF 时，将始终进行电流调节。
VCC 连接上拉电阻启用失速检测。引脚拉至低电平表示失速。

IPROPI 引脚为硬件失速检测功能提供电流检测信号。VREF 引脚设置检测到失速条件的 ITRIP 电流电平。DSG 封装或 RTE 封装中，在 SMODE = 高阻态时，VVREF 的内部电压固定为 510mV。当 VIPROPI ≥ VVREF 且 IOUT ≥ ITRIP 时，器件将在经过 tINRUSH 后检测失速情况。IPROPI 和 VREF 引脚也负责电流调节，如节 8.4.2 中所述。

TINRUSH 引脚设置失速检测方案在电机启动期间忽略浪涌电流的时间 (tINRUSH)。当输入引脚状态从 IN1 = IN2 = 逻辑低电平转换为任何其他逻辑组合时，TINRUSH 引脚会向连接的电容器 (CINRUSH) 提供 10μA 的电流，并从 TINRUSH 引脚接地。一旦 TINRUSH 引脚的电压超过 1V，器件就会在不到 100μs 的时间内使电容器放电。电容器充电时间在内部乘以 65，确定 tINRUSH 时间。tINRUSH 时间结束后，DRV8213 指示下一次 VIPROPI 大于或等于 VVREF 的失速情况。

以下情况会导致失速检测方案在 tINRUSH 时间内忽略浪涌电流：

  • 给 DRV8213 上电

  • 从故障中恢复

  • 器件退出睡眠模式后

  • 从失速情况恢复后，如表 8-6 所述

使用以下公式选择 CINRUSH 电容器：

tINRUSH = 6.5 x 106 x CINRUSH

SMODE 引脚设置器件对失速条件的响应。当 VIPROPI 大于或等于 VVREF，经过 tINRUSH 时间后，器件会确定发生了失速情况。当 SMODE = 逻辑低电平时，输出禁用，nSTALL 引脚锁存为低电平。当 SMODE = 逻辑高电平时，nSTALL 引脚仍锁定为低电平，但输出继续将电流驱动到电机中。当 SMODE = 高阻态时，器件使用内部 VVREF (510mV) 进行失速检测，nSTALL 引脚仍锁存为低电平，但输出继续驱动电流进入电机。表 8-6 总结了 SMODE 引脚设置。

表 8-6 SMODE 配置
SMODE说明

从失速情况中恢复

0带指示的锁存禁用：OUTx 引脚禁用且 nSTALL 引脚拉至低电平。要从这种情况中恢复，器件需要进入睡眠模式。IN1 和 IN2 在 tSLEEP 期间均为低电平后，nSTALL 将变为高电平。从睡眠模式唤醒后，失速检测方案会在 tINRUSH 时间内忽略浪涌电流。
1仅指示：OUTx 引脚保持工作状态，nSTALL 引脚拉低。

如果未观察到失速情况，且 IN1 和 IN2 在失速重试时间 (tSTALL_RETRY) 内都为低电平，则 nSTALL 变为高电平。在 tINRUSH 时间后，如果电机电流仍然高于 ITRIP，nSTALL 引脚再次被拉低。

高阻态

仅指示：OUTx 引脚保持工作状态，nSTALL 引脚拉低。器件使用内部 VVREF (510mV) 进行失速检测。

执行失速重试时间 (tSTALL_RETRY)，以便始终低于自动睡眠关闭时间 (tAUTOSLEEP)。

IMODE 引脚决定电机驱动器是否执行电流调节。当 IMODE 为悬空（IMODE = 高阻态）时，器件仅在 tINRUSH 时间内执行电流调节。表 8-4 总结了 IMODE 引脚设置。有关电流调节的更多详细信息，请参阅 节 8.4.2.2。

下图显示了硬件失速检测功能在不同配置下的示例时序图。

GUID-20220426-SS0I-VCC3-2HMD-PL52VGBRLQXK-low.svg图 8-7 带锁存禁用的失速检测
GUID-20220426-SS0I-403Z-QZNJ-VHTFW7CB5NWB-low.svg图 8-8 仅带有 nSTALL 指示的失速检测
GUID-20220426-SS0I-RMXN-XRG9-R5RZBRFPZGWD-low.svg图 8-9 浪涌期间具有电流调节的失速调节
GUID-20220426-SS0I-F3PC-TMFH-0ZJ2GVCX3VMQ-low.svg图 8-10 带电流调节的失速检测