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

8.3 DRV8215_CTRL 寄存器

表 8-21 列出了 DRV8215_CTRL 寄存器的存储器映射寄存器。表 8-21中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位置，并且不应修改寄存器内容。

表 8-21 DRV8215_CTRL 寄存器
偏移首字母缩写词寄存器名称部分
EhREG_CTRL0调节控制寄存器 (1/3)。节 8.3.1
FhREG_CTRL1调节控制寄存器 (2/3)。节 8.3.2
10hREG_CTRL2调节控制寄存器 (3/3)。节 8.3.3
11hRC_CTRL0控制寄存器 - (1/9)。节 8.3.4
12hRC_CTRL1控制寄存器 - (2/9)。节 8.3.5
13hRC_CTRL2控制寄存器 - (3/9)。节 8.3.6
14hRC_CTRL3控制寄存器 - (4/9)。节 8.3.7
15hRC_CTRL4控制寄存器 - (5/9)。节 8.3.8
16hRC_CTRL5控制寄存器 - (6/9)。节 8.3.9
17hRC_CTRL6控制寄存器 - (7/9)。节 8.3.10
18hRC_CTRL7控制寄存器 - (8/9)。节 8.3.11
19hRC_CTRL8控制寄存器 - (9/9)。节 8.3.12

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 8-22 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 8-22 DRV8215_CTRL 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

8.3.1 REG_CTRL0 寄存器（偏移 = Eh）[复位 = 27h]

表 8-23 展示了 REG_CTRL0。

返回到汇总表。

设置软启动/停止和转速比例因子等特性。

表 8-23 REG_CTRL0 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-6RSVDR/W0h保留。
5EN_SSR/W1h用于启用/禁用软启动/停止。
1b：目标电机电压或转速在 tINRUSH 时间内进行软启动和软停止。
0b：禁用软启动/停止特性。
有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.3。
4-3REG_CTRLR/W0h选择电流调节方案（固定关断时间或逐周期）或电机转速和电压调节。
00b：固定关断时间电流调节。
01b：逐周期电流调节。
10b：电机转速得到调节。
11b：电机电压得到调节。
有关进一步说明，请参阅节 7.3.4.2。
2PWM_FREQR/W1h当电桥控制由 INx 位配置 (I2C_BC=1b) 时设置 PWM 频率。
0b：PWM 频率设置为 50kHz。
1b：PWM 频率设置为 25kHz。
1-0W_SCALER/W3h比例因子，有助于设置目标电机电流纹波速度。
00b：16
01b：32
10b：64
11b：128
有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.2.2。

8.3.2 REG_CTRL1 寄存器（偏移 = Fh）[复位 = FFh]

表 8-24 展示了 REG_CTRL1。

返回到汇总表。

分别设定用于电压和速度调节的目标电机电压和速度。

表 8-24 REG_CTRL1 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0WSET_VSETR/WFFh设置目标电机电压或电流纹波速度。
节 7.3.6.2.1中提供了详细说明。

8.3.3 REG_CTRL2 寄存器（偏移 = 10h）[复位 = 00h]

表 8-25 展示了 REG_CTRL2。

返回到汇总表。

设置输出电压滤波的占空比和截止频率。

表 8-25 REG_CTRL2 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-6OUT_FLTR/W0h对输出电压滤波的截止频率进行编程。
00b：250Hz
01b：500Hz
10b：750Hz
11b：1000Hz
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。
5-0PROG_DUTYR/W0h当速度/电压调节处于非活动状态且 DUTY_CTRL 设置为 1b 时，用户可以将所需的 PWM 占空比写入此寄存器。占空比范围为 0% (000000b) 至 100% (111111b)。

8.3.4 RC_CTRL0 寄存器（偏移 = 11h）[复位 = 08h]

表 8-26 展示了 RC_CTRL0。

返回到汇总表。

选择电流镜增益 AIPROPI。

表 8-26 RC_CTRL0 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-3RSVDR/W1h保留。
2-0CS_GAIN_SELR/W0h用于选择电流镜增益 AIPROPI。
设置如下：
000b：4A
001b：2A
010b：1A
011b：0.5A
1X0b：0.25A
1X1b：0.125A
有关进一步说明，请参阅节 7.3.4.1。

8.3.5 RC_CTRL1 寄存器（偏移 = 12h）[复位 = FFh]

表 8-27 展示了 RC_CTRL1。

返回到汇总表。

保留。

表 8-27 RC_CTRL1 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0RSVDR/WFFh保留。

8.3.6 RC_CTRL2 寄存器（偏移 = 13h）[复位 = 73h]

表 8-28 展示了 RC_CTRL2。

返回到汇总表。

设置各种缩放参数的值。

表 8-28 RC_CTRL2 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-6INV_R_SCALER/W1hINV_R 参数的比例因子。
00b：INV_R_SCALE = 2
01b：INV_R_SCALE = 64
10b：INV_R_SCALE = 1024
11b：INV_R_SCALE = 8192
有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.2.4。
5-4KMC_SCALER/W3hKMC 参数的比例因子。
00b：KMC_SCALE = 24 x 28
01b：KMC_SCALE = 24 x 29
10b：KMC_SCALE = 24 x 212
11b：KMC_SCALE = 24 x 213
有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.2.5。
3-0RSVDR/W3h保留。

8.3.7 RC_CTRL3 寄存器（偏移 = 14h）[复位 = 00h]

表 8-29 展示了 RC_CTRL3。

返回到汇总表。

设置 INV_R 参数。

表 8-29 RC_CTRL3 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0INV_RR/W0h基于电机线圈电阻的用户输入。
INV_R = INV_R_SCALE/电机电阻。不得设置为 0。有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.2.3。

8.3.8 RC_CTRL4 寄存器（偏移 = 15h）[复位 = 00h]

表 8-30 展示了 RC_CTRL4。

返回到汇总表。

设置 KMC 参数。

表 8-30 RC_CTRL4 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0KMCR/W0h表示电机反电动势常数的比例值。
KMC = (KV) / NR)*KMC_SCALE。
有关进一步说明，请参阅节 7.3.6.2.6。

8.3.9 RC_CTRL5 寄存器（偏移 = 16h）[复位 = 00h]

表 8-31 展示了 RC_CTRL5。

返回到汇总表。

保留。

表 8-31 RC_CTRL5 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0RSVDR/W0h保留。

8.3.10 RC_CTRL6 寄存器（偏移 = 17h）[复位 = 00h]

表 8-32 展示了 RC_CTRL6。

返回到汇总表。

保留。

表 8-32 RC_CTRL6 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-0RSVDR/W0h保留。

8.3.11 RC_CTRL7 寄存器（偏移 = 18h）[复位 = 21h]

表 8-33 展示了 RC_CTRL7。

返回到汇总表。

在 PI 控制环路中设置比例常数。

表 8-33 RC_CTRL7 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-5KP_DIVR/W1h用于选择分频值以计算 PI 控制环路的实际比例常数。
实际比例常数，KP = KP_MULT/KP_DIV。
设置如下：
000b：32
001b：64
010b：128
011b：256
100b：512
101b：16
110b：1
4-0KP_MULTR/W1h表示 PI 环路 KP 常数。这并不是馈入 PI 控制环路增益块的实际比例常数。相反，可以使用此寄存器的值来计算实际比例常数。
实际比例常数，KP = KP_MULT/KP_DIV。
例如，如果实际比例常数为 0.0625，则 KP_MULT 可以设置为 1 (00001b)，KP_DIV 可以设置为 16（对应于 101b），因此
实际比例常数 = 1/16 = 0.0625。

8.3.12 RC_CTRL8 寄存器（偏移 = 19h）[复位 = 21h]

表 8-34 展示了 RC_CTRL8。

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在 PI 控制环路中设置积分常数。

表 8-34 RC_CTRL8 寄存器字段说明
位字段类型复位说明
7-5KI_DIVR/W1h用于选择分频值以计算 PI 控制环路的实际积分常数。
实际积分常数，I = KI_MULT/KI_DIV。
设置如下：
000b：32
001b：64
010b：128
011b：256
100b：512
101b：16
110b：1
4-0KI_MULTR/W1h表示 PI 环路 KI 常数。这并不是馈入 PI 控制环路的增益块的实际积分常数。相反，可以使用此寄存器的值来计算实际积分常数。
实际积分常数，KI = KI_MULT/KI_DIV。
例如，如果实际积分常数为 0.90625，则 KI_MULT 可以设置为 29 (11101b)，KI_DIV 可以设置为 32（对应于 000b），
因此实际积分常数 = 29/32 = 0.90625。