ZHCSVS7 April   2024 DRV8215

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 I2C 时序要求
    7. 6.7 时序图
    8. 6.8 典型工作特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 外部组件
      2. 7.3.2 特性汇总
      3. 7.3.3 电桥控制
      4. 7.3.4 电流检测和调节 (IPROPI)
        1. 7.3.4.1 电流检测和电流镜增益选择
        2. 7.3.4.2 电流调节
          1. 7.3.4.2.1 固定关断时间电流调节
          2. 7.3.4.2.2 逐周期电流调节
      5. 7.3.5 失速检测
      6. 7.3.6 电机电压和转速调节
        1. 7.3.6.1 内部电桥控制
        2. 7.3.6.2 设置速度/电压调节参数
          1. 7.3.6.2.1 速度和电压设置
          2. 7.3.6.2.2 速度比例因子
            1. 7.3.6.2.2.1 目标速度设置示例
          3. 7.3.6.2.3 电机电阻倒数
          4. 7.3.6.2.4 电机电阻倒数范围
          5. 7.3.6.2.5 KMC 比例因子
          6. 7.3.6.2.6 KMC
          7. 7.3.6.2.7 VSNS_SEL
        3. 7.3.6.3 软启动和软停止
          1. 7.3.6.3.1 TINRUSH
      7. 7.3.7 保护电路
        1. 7.3.7.1 过流保护 (OCP)
        2. 7.3.7.2 热关断（TSD）
        3. 7.3.7.3 VCC 欠压锁定 (UVLO)
        4. 7.3.7.4 过压保护 (OVP)
        5. 7.3.7.5 nFAULT 输出
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 工作模式
      2. 7.4.2 低功耗睡眠模式
      3. 7.4.3 故障模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 I2C 通信
        1. 7.5.1.1 I2C 写入
        2. 7.5.1.2 I2C 读取
  9. 8 寄存器映射
    1. 8.1 DRV8215_STATUS 寄存器
    2. 8.2 DRV8215_CONFIG 寄存器
    3. 8.3 DRV8215_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 电机转速和电压调节应用
        1. 9.2.3.1 调整参数
          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
      4. 9.2.4 电机电压
      5. 9.2.5 电机电流
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 大容量电容
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 接收文档更新通知
    2. 10.2 支持资源
    3. 10.3 商标
    4. 10.4 静电放电警告
    5. 10.5 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

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

7.3.6.1 内部电桥控制

进行电压调节时，内部电路会监控输出引脚之间的电压差。该电压差会随着时间的推移进行积分，以获得平均直流电压值。时间取决于输出滤波器的截止频率，该频率可由 OUT_FLT 寄存器设置。为了获得更好的结果，请选择一个比 PWM 频率至少低 20 倍的截止频率。例如，如果 PWM 为 20kHz，则 OUT_FLT=11b (1000Hz) 就足够了。

直流电压值与 I2C 寄存器 WSET_VSET 设定的目标电机电压进行比较。

当速度/电压调节模式激活时，将采用内部电桥控制方案。DUTY_CTRL 必须设置为 0b。占空比不能由用户手动编程。

  • 如果平均输出电压低于 VSET，则内部电桥控制输出的占空比会提高。

  • 如果平均输出电压高于 VSET，则内部电桥控制输出的占空比会降低。

  • PWM 调节期间将启用 H 桥，以在 PWM 导通期间驱动电流流过电机绕组。电流方向取决于 EN/IN1 和 PH/IN2 极性。

  • 在 PWM 关断期间，通过启用该电桥的两个低侧 FET 来实现绕组电流的再循环。

  • 如果编程的输出电压 (VSET) 大于 VM 电源电压，则器件以 100% 占空比运行，并且禁用电压调节特性。在此模式下，该器件的行为类似于传统的 H 桥驱动器。

注：

  1. 在速度/电压调节期间，可以从 DUTY_READ 寄存器读取占空比。
  2. PWM_FREQ 设置用于内部 PWM 生成的 PWM 频率。PWM_FREQ 值周围的变化为 ±30%。

表 7-13 PWM_FREQ 设置
位 值
0b 50kHz
1b 25kHz
注：

在电压调节模式下，电机转速可能略有变化，因为电机线圈电阻两端的压降会引入小误差。速度调节模式通过直接调节目标电机转速来消除这一误差。要启用速度调节，必须将 REG_CTRL 位设置为 10b。

注：

当速度/电压调节处于非活动状态时，用户仍可以在内部进行 PWM 调节。为此，将 DUTY_CTRL 设置为 1b 并将占空比值编程到 PROG_DUTY 中。请注意，在这种情况下，I2C_BC 用于决定是否提取有关方向或旋转（正向/反向/滑行/制动/睡眠）的信息：

  1. 在外部（从 EN/IN1 和 PH/IN2 引脚；I2C_BC=0b)，或
  2. 在内部（从 I2C_EN_IN1 和 I2C_PH_IN2 位；I2C_BC=1b）
请注意，在这种情况下 PMODE 的设置并不重要。

例如，如果按照表 7-14 中的设置，器件 PWM 将以 50kHz 的频率在正向方向上具有大约 50% 的占空比。

表 7-14 示例设置
位 值
I2C_BC 1b
DUTY_CTRL 1b
PMODE 1b
PWM_FREQ 0b
PROG_DUTY 011111b
I2C_EN_IN1 1b
I2C_PH_IN2 0b