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

8.1 概述

DRV8214 是一款高性能全桥电机驱动器，具有纹波计数特性，可用于位置检测、电机转速和电压调节、失速检测、集成电流检测和集成电流调节。

纹波计数特性在器件中集成了直流电机相对位置和速度检测，从而减少了 PCB 上的外部元件并节省了成本。其原理是计算电机电流波形中因换向而出现的电流纹波数。电机转速调节特性可在电池电压变化时保持恒定的电机转速。电压调节特性通过使用可编程的较低端子电压驱动电机来节省能源。

DRV8214 使用标准 2 引脚（EN/IN1 和 PH/IN2）PH/EN-PWM 接口和 I2C 接口进行配置和详细诊断。EN/IN1 和 PH/IN2 引脚控制全桥。全桥由四个 N 沟道 MOSFET 组成，它们的典型 RDS(ON) 为 240mΩ（包括一个高侧 FET 和一个低侧 FET）。电机转速可通过脉宽调制 (PWM) 进行控制，频率范围为 0kHz 至 200kHz。I2C 寄存器中的 PMODE 位允许在两种不同的控制模式下运行 H 桥。I2C 接口减少了高电机数系统中的 GPIO 输入数量，并减少了固件控制工作量。

集成的电流调节特性根据 VREF 和 IPROPI 设置将电机电流限制为预定义的最大值。IPROPI 信号可以在 H 桥的驱动和制动/慢速衰减状态期间向微控制器提供电流反馈。增益选择位可实现平均电机电流低至 10mA 的高精度电流检测。低侧 MOSFET 的 RDS(ON) 和过流保护限值根据增益选择位而变化，从而针对不同的电机电流值优化解决方案。DRV8214 还具有 I2C 可编程寄存器，用于根据 IPROPI 电流检测信号配置硬件失速检测特性。

集成保护特性将在出现系统性故障时保护该器件。这些保护功能包括欠压锁定 (UVLO)、过流保护 (OCP) 和过热关断 (TSD)。故障情况通过 nFAULT 引脚指示。此外，如果在器件处于睡眠模式或在 H 桥处于禁用状态时手动旋转电机，过压保护 (OVP) 特性会将驱动器置于制动状态。这可防止反电动势在电源轨上引起可能损坏驱动器和系统中其他电路的高电压。

为了减少印刷电路板的面积和外部元件，该器件集成了电荷泵稳压器及相应的电容器。独立的全桥 (VM) 电源和逻辑 (VCC) 电源，只要 VCC 电源稳定，全桥电源电压可降至 0V，而不会对 RDS(ON) 产生显著影响，并且不会触发 UVLO。nSLEEP 引脚提供了一种超低功耗模式，可以在系统不活动期间尽可能地减少电流消耗。