ZHCSRF9A December   2022  – October 2023 DRV8461

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 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 建议的工作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
      1. 6.5.1 SPI 时序要求
      2. 6.5.2 STEP 和 DIR 时序要求
    6. 6.6 典型特性
  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  运行接口
      2. 7.3.2  步进电机驱动器电流额定值
        1. 7.3.2.1 峰值电流额定值
        2. 7.3.2.2 均方根电流额定值
        3. 7.3.2.3 满量程电流额定值
      3. 7.3.3  PWM 电机驱动器
      4. 7.3.4  微步进分度器
      5. 7.3.5  分度器输出
        1. 7.3.5.1 nHOME 输出
      6. 7.3.6  自动微步模式
      7. 7.3.7  自定义微步进表
      8. 7.3.8  电流调节
        1. 7.3.8.1 内部基准电压
      9. 7.3.9  静止省电模式
      10. 7.3.10 电流调节衰减模式
        1. 7.3.10.1 慢速衰减
        2. 7.3.10.2 混合衰减
        3. 7.3.10.3 智能调优动态衰减
        4. 7.3.10.4 智能调优纹波控制
        5. 7.3.10.5 PWM 关断时间
        6. 7.3.10.6 电流调节消隐时间和抗尖峰脉冲时间
      11. 7.3.11 使用外部电阻器进行电流检测
      12. 7.3.12 静音步进衰减模式
      13. 7.3.13 自动扭矩动态电流调节
        1. 7.3.13.1 自动扭矩学习例程
        2. 7.3.13.2 电流控制环路
        3. 7.3.13.3 PD 控制环路
      14. 7.3.14 电荷泵
      15. 7.3.15 线性稳压器
      16. 7.3.16 VCC 电压电源
      17. 7.3.17 逻辑电平、三电平和四电平引脚图
      18. 7.3.18 展频
      19. 7.3.19 保护电路
        1. 7.3.19.1  VM 欠压锁定
        2. 7.3.19.2  VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.19.3  逻辑电源上电复位 (POR)
        4. 7.3.19.4  过流保护 (OCP)
          1. 7.3.19.4.1 锁存关断
          2. 7.3.19.4.2 自动重试
        5. 7.3.19.5  失速检测
        6. 7.3.19.6  开路负载检测 (OL)
        7. 7.3.19.7  过热警告 (OTW)
        8. 7.3.19.8  热关断 (OTSD)
          1. 7.3.19.8.1 锁存关断
          2. 7.3.19.8.2 自动重试
        9. 7.3.19.9  电源电压检测
        10. 7.3.19.10 nFAULT 输出
        11. 7.3.19.11 故障条件汇总
      20. 7.3.20 器件功能模式
        1. 7.3.20.1 睡眠模式
        2. 7.3.20.2 禁用模式
        3. 7.3.20.3 工作模式
        4. 7.3.20.4 nSLEEP 复位脉冲
        5. 7.3.20.5 功能模式汇总
    4. 7.4 编程
      1. 7.4.1 串行外设接口 (SPI) 通信
        1. 7.4.1.1 SPI 格式
        2. 7.4.1.2 用于菊花链配置的多个目标器件的 SPI
        3. 7.4.1.3 用于并行配置的多个目标器件的 SPI
    5. 7.5 寄存器映射
      1. 7.5.1 状态寄存器
        1. 7.5.1.1 FAULT（地址 = 0x00）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.1.2 DIAG1（地址 = 0x01）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.1.3 DIAG2（地址 = 0x02）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.1.4 DIAG3（地址 = 0x03）[默认值 = 00h]
      2. 7.5.2 控制寄存器
        1. 7.5.2.1  CTRL1（地址 = 0x04）[默认值 = 0Fh]
        2. 7.5.2.2  CTRL2（地址 = 0x05）[默认值 = 06h]
        3. 7.5.2.3  CTRL3（地址 = 0x06）[默认值 = 38h]
        4. 7.5.2.4  CTRL4（地址 = 0x07）[默认值 = 49h]
        5. 7.5.2.5  CTRL5（地址 = 0x08）[默认值 = 03h]
        6. 7.5.2.6  CTRL6（地址 = 0x09）[默认值 = 20h]
        7. 7.5.2.7  CTRL7（地址 = 0x0A）[默认值 = FFh]
        8. 7.5.2.8  CTRL8（地址 = 0x0B）[默认值 = 0Fh]
        9. 7.5.2.9  CTRL9（地址 = 0x0C）[默认值 = 10h]
        10. 7.5.2.10 CTRL10（地址 = 0x0D）[默认值 = 80h]
        11. 7.5.2.11 CTRL11（地址 = 0x0E）[默认值 = FFh]
        12. 7.5.2.12 CTRL12（地址 = 0x0F）[默认值 = 20h]
        13. 7.5.2.13 CTRL13（地址 = 0x10）[默认值 = 10h]
        14. 7.5.2.14 CTRL14（地址 = 0x3C）[默认值 = 58h]
      3. 7.5.3 索引寄存器
        1. 7.5.3.1 INDEX1（地址 = 0x11）[默认值 = 80h]
        2. 7.5.3.2 INDEX2（地址 = 0x12）[默认值 = 80h]
        3. 7.5.3.3 INDEX3（地址 = 0x13）[默认值 = 80h]
        4. 7.5.3.4 INDEX4（地址 = 0x14）[默认值 = 82h]
        5. 7.5.3.5 INDEX5（地址 = 0x15）[默认值 = B5h]
      4. 7.5.4 自定义微步进寄存器
        1. 7.5.4.1 CUSTOM_CTRL1（地址 = 0x16）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.4.2 CUSTOM_CTRL2（地址 = 0x17）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.4.3 CUSTOM_CTRL3（地址 = 0x18）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.4.4 CUSTOM_CTRL4（地址 = 0x19）[默认值 = 00h]
        5. 7.5.4.5 CUSTOM_CTRL5（地址 = 0x1A）[默认值 = 00h]
        6. 7.5.4.6 CUSTOM_CTRL6（地址 = 0x1B）[默认值 = 00h]
        7. 7.5.4.7 CUSTOM_CTRL7（地址 = 0x1C）[默认值 = 00h]
        8. 7.5.4.8 CUSTOM_CTRL8（地址 = 0x1D）[默认值 = 00h]
        9. 7.5.4.9 CUSTOM_CTRL9（地址 = 0x1E）[默认值 = 00h]
      5. 7.5.5 自动扭矩寄存器
        1. 7.5.5.1  ATQ_CTRL1（地址 = 0x1F）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.5.2  ATQ_CTRL2（地址 = 0x20）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.5.3  ATQ_CTRL3（地址 = 0x21）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.5.4  ATQ_CTRL4（地址 = 0x22）[默认值 = 20h]
        5. 7.5.5.5  ATQ_CTRL5（地址 = 0x23）[默认值 = 00h]
        6. 7.5.5.6  ATQ_CTRL6（地址 = 0x24）[默认值 = 00h]
        7. 7.5.5.7  ATQ_CTRL7（地址 = 0x25）[默认值 = 00h]
        8. 7.5.5.8  ATQ_CTRL8（地址 = 0x26）[默认值 = 00h]
        9. 7.5.5.9  ATQ_CTRL9（地址 = 0x27）[默认值 = 00h]
        10. 7.5.5.10 ATQ_CTRL10（地址 = 0x28）[默认值 = 08h]
        11. 7.5.5.11 ATQ_CTRL11（地址 = 0x29）[默认值 = 0Ah]
        12. 7.5.5.12 ATQ_CTRL12（地址 = 0x2A）[默认值 = FFh]
        13. 7.5.5.13 ATQ_CTRL13（地址 = 0x2B）[默认值 = 05h]
        14. 7.5.5.14 ATQ_CTRL14（地址 = 0x2C）[默认值 = 0Fh]
        15. 7.5.5.15 ATQ_CTRL15（地址 = 0x2D）[默认值 = 00h]
        16. 7.5.5.16 ATQ_CTRL16（地址 = 0x2E）[默认值 = FFh]
        17. 7.5.5.17 ATQ_CTRL17（地址 = 0x2F）[默认值 = 00h]
        18. 7.5.5.18 ATQ_CTRL18（地址 = 0x30）[默认值 = 00h]
      6. 7.5.6 静音步进寄存器
        1. 7.5.6.1 SS_CTRL1（地址 = 0x31）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.6.2 SS_CTRL2（地址 = 0x32）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.6.3 SS_CTRL3（地址 = 0x33）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.6.4 SS_CTRL4（地址 = 0x34）[默认值 = 00h]
        5. 7.5.6.5 SS_CTRL5（地址 = 0x35）[默认值 = FFh]
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 步进电机转速
      3. 8.2.3 应用性能曲线图
      4. 8.2.4 热应用
        1. 8.2.4.1 功率损耗
        2. 8.2.4.2 导通损耗
        3. 8.2.4.3 开关损耗
        4. 8.2.4.4 由于静态电流造成的功率损耗
        5. 8.2.4.5 总功率损耗
        6. 8.2.4.6 器件结温估算
  10. 9 散热注意事项
    1. 9.1 散热焊盘
    2. 9.2 PCB 材料推荐
  11. 10电源相关建议
    1. 10.1 大容量电容
    2. 10.2 电源
  12. 11布局
    1. 11.1 布局指南
    2. 11.2 布局示例
  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 支持资源
    4. 12.4 商标
    5. 12.5 静电放电警告
    6. 12.6 术语表
  14. 13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

7.3.19.6 开路负载检测 (OL)

检测到开路负载故障：

  • 当电机运行时 -

    • 如果线圈电流降至开路负载电流阈值 (IOL) 以下

  • 当电机处于保持状态时 -

    • 如果线圈电流降至分度器设置的 ITRIP 电平以下

  • 如果上述情况持续时间超过开路负载检测时间 (tOL)

当器件使用 SPI 接口运行时，EN_OL 位必须为 1b 才能启用开路负载检测。

开路负载检测时间 (tOL) 设置如表 7-27 所示：

表 7-27 开路负载检测时间

接口

OL_T

最大 tOL (ms)

H/W 接口

不适用

60

SPI 接口

00b

30

01b（默认值）

60

10b

120

一旦检测到开路负载故障：

  • nFAULT 会被拉低。

  • 如果器件使用 SPI 接口工作：

    • OL 和 FAULT 位锁存为 1b

    • 如果 OL_A 位为 1b，则表明绕组 A 在 AOUT1 和 AOUT2 之间出现开路负载故障。

    • BOUT1 和 BOUT2 之间出现开路负载故障会使 OL_B 位变为 1b。

当开路负载条件消失后，具体行为取决于器件是配置为使用 H/W 接口还是 SPI 接口。

当器件配置为使用 H/W 接口并且开路负载条件消失时：

  • 如果 ENABLE 引脚为逻辑高电平，nFAULT 将立即被释放。

  • 如果 ENABLE 引脚为高阻态，则在施加 nSLEEP 复位脉冲后会释放 nFAULT。

当器件配置为使用 SPI 接口且开路负载条件消失时：

  • 如果 OL_MODE 位为 1b，则立即释放 nFAULT。仅当通过 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令后，故障寄存器中的 OL 位和 DIAG2 寄存器中的 OL_X 位才会被清除。

  • 如果 OL_MODE 位为 0b，则在通过 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令后，nFAULT 或故障位会被释放。

当器件下电上电或退出睡眠模式时，该开路负载故障也会清除。

图 7-44 和图 7-45 分别展示了线圈 A 和线圈 B 分别开路时的开路负载检测。开路负载检测时间被选择为最大 60ms，OL_MODE 位为 0b。

GUID-20221202-SS0I-Z4RF-XQKK-KQDGTKSDMPSW-low.png图 7-44 线圈 A 开路负载检测. 从上到下的布线：AOUT2、线圈 A 电流、线圈 B 电流、nFAULT
GUID-20221202-SS0I-R7ZC-6Z3D-HTB4RBBNRJW8-low.png图 7-45 线圈 B 开路负载检测. 从上到下的布线：AOUT2、线圈 A 电流、线圈 B 电流、nFAULT
注：

  • 在静音阶跃衰减模式下，仅当电机处于运动状态时才会进行开路负载故障检测。如果电机处于静止状态，则不支持开路负载检测。

  • 检测到开路负载故障时 -

    • 如果 ENABLE 引脚从逻辑高电平动态变为高阻态，则在开路负载条件消失后应用 nSLEEP 复位脉冲。

    • 如果 OL_MODE 从 1b 更改为 0b 或 EN_OL 从 1b 更改为 0b，则在开路负载条件消失后应用清除故障命令。

  • 当器件在启用自动扭矩的情况下工作时，如果检测到开路负载故障，则线圈电流会变为与 TRQ_DAC 相对应的值。