ZHCSUG4 January   2024 MCF8315C-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 额定值 - 汽车
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 标准和快速模式下 SDA 和 SCL 总线的特征
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  输出级
      2. 6.3.2  器件接口
        1. 6.3.2.1 接口 - 控制和监控
        2. 6.3.2.2 I2C 接口
      3. 6.3.3  混合模式降压稳压器
        1. 6.3.3.1 以电感器模式降压
        2. 6.3.3.2 以电阻器模式降压
        3. 6.3.3.3 具有外部 LDO 的降压稳压器
        4. 6.3.3.4 降压稳压器上的 AVDD 电源时序
        5. 6.3.3.5 混合模式降压运行和控制
        6. 6.3.3.6 降压欠压保护
        7. 6.3.3.7 降压过流保护
      4. 6.3.4  AVDD 线性稳压器
      5. 6.3.5  电荷泵
      6. 6.3.6  压摆率控制
      7. 6.3.7  跨导(死区时间)
      8. 6.3.8  电机控制输入源
        1. 6.3.8.1 模拟模式电机控制
        2. 6.3.8.2 PWM 模式电机控制
        3. 6.3.8.3 基于 I2C 的电机控制
        4. 6.3.8.4 频率模式电机控制
        5. 6.3.8.5 速度配置文件
          1. 6.3.8.5.1 线性基准曲线
          2. 6.3.8.5.2 阶梯基准曲线
          3. 6.3.8.5.3 正向/反向基准曲线
      9. 6.3.9  在不同初始条件下启动电机
        1. 6.3.9.1 案例 1 – 电机静止
        2. 6.3.9.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 6.3.9.3 案例 3 – 电机反向旋转
      10. 6.3.10 电机启动顺序 (MSS)
        1. 6.3.10.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 6.3.10.2 电机重新同步
        3. 6.3.10.3 反向驱动
          1. 6.3.10.3.1 反向驱动调谐
      11. 6.3.11 电机启动
        1. 6.3.11.1 对齐
        2. 6.3.11.2 双对齐
        3. 6.3.11.3 初始位置检测 (IPD)
          1. 6.3.11.3.1 IPD 操作
          2. 6.3.11.3.2 IPD 释放模式
          3. 6.3.11.3.3 IPD 超前角度
        4. 6.3.11.4 慢速首循环启动
        5. 6.3.11.5 开环
        6. 6.3.11.6 从开环转换到闭环
      12. 6.3.12 闭环运行
        1. 6.3.12.1 闭环加速/减速压摆率
        2. 6.3.12.2 速度 PI 控制
        3. 6.3.12.3 电流 PI 控制
        4. 6.3.12.4 转矩模式
        5. 6.3.12.5 过调制
      13. 6.3.13 电机参数
        1. 6.3.13.1 电机电阻
        2. 6.3.13.2 电机电感
        3. 6.3.13.3 电机反电动势常数
      14. 6.3.14 电机参数提取工具 (MPET)
      15. 6.3.15 防电压浪涌 (AVS)
      16. 6.3.16 主动制动
      17. 6.3.17 输出 PWM 开关频率
      18. 6.3.18 PWM 调制方案
      19. 6.3.19 死区时间补偿
      20. 6.3.20 电机停止运转选项
        1. 6.3.20.1 滑行(高阻态)模式
        2. 6.3.20.2 低边制动
        3. 6.3.20.3 主动降速
      21. 6.3.21 FG 配置
        1. 6.3.21.1 FG 输出频率
        2. 6.3.21.2 开环期间的 FG
        3. 6.3.21.3 空闲和故障期间的 FG
      22. 6.3.22 直流母线电流限制
      23. 6.3.23 保护功能
        1. 6.3.23.1  VM 电源欠压锁定
        2. 6.3.23.2  AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 6.3.23.3  降压欠压锁定 (BUCK_UV)
        4. 6.3.23.4  VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        5. 6.3.23.5  过压保护 (OVP)
        6. 6.3.23.6  过流保护 (OCP)
          1. 6.3.23.6.1 OCP 锁存关断 (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.23.6.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
        7. 6.3.23.7  降压过流保护
        8. 6.3.23.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.23.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.23.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 6.3.23.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 6.3.23.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE= 1xx1b)
        9. 6.3.23.9  电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 6.3.23.9.1 MTR_LCK 锁存关断 (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.23.9.2 MTR_LCK 自动恢复 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 6.3.23.9.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 6.3.23.9.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        10. 6.3.23.10 电机锁定检测
          1. 6.3.23.10.1 锁定 1:异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.23.10.2 锁定 2:异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 6.3.23.10.3 锁定 3:无电机故障 (NO_MTR)
        11. 6.3.23.11 最小 VM(欠压)保护
        12. 6.3.23.12 最大 VM(过压)保护
        13. 6.3.23.13 MPET 故障
        14. 6.3.23.14 IPD 故障
        15. 6.3.23.15 热警告 (OTW)
        16. 6.3.23.16 热关断(TSD)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 功能模式
        1. 6.4.1.1 睡眠模式
        2. 6.4.1.2 待机模式
        3. 6.4.1.3 故障复位 (CLR_FLT)
    5. 6.5 外部接口
      1. 6.5.1 DRVOFF 功能
      2. 6.5.2 DAC 输出
      3. 6.5.3 电流检测输出
      4. 6.5.4 振荡源
        1. 6.5.4.1 外部时钟源
      5. 6.5.5 外部看门狗
    6. 6.6 EEPROM 访问和 I2C 接口
      1. 6.6.1 EEPROM 访问
        1. 6.6.1.1 EEPROM 写入
        2. 6.6.1.2 EEPROM 读取
        3. 6.6.1.3 EEPROM 安全性
      2. 6.6.2 I2C 串行接口
        1. 6.6.2.1 I2C 数据字
        2. 6.6.2.2 I2C 写入事务
        3. 6.6.2.3 I2C 读取事务
        4. 6.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
        5. 6.6.2.5 I2C 时钟延展
        6. 6.6.2.6 CRC 字节计算
    7. 6.7 EEPROM(非易失性)寄存器映射
      1. 6.7.1 Algorithm_Configuration 寄存器
      2. 6.7.2 Fault_Configuration 寄存器
      3. 6.7.3 Hardware_Configuration 寄存器
      4. 6.7.4 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
    8. 6.8 RAM(易失性)寄存器映射
      1. 6.8.1 Fault_Status 寄存器
      2. 6.8.2 System_Status 寄存器
      3. 6.8.3 器件控制寄存器
      4. 6.8.4 Algorithm_Control 寄存器
      5. 6.8.5 算法变量寄存器
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 应用曲线
        1. 7.2.1.1 电机启动
        2. 7.2.1.2 MPET
        3. 7.2.1.3 死区时间补偿
        4. 7.2.1.4 自动转换
        5. 7.2.1.5 抗电压浪涌 (AVS)
        6. 7.2.1.6 使用 DACOUT 进行实时变量跟踪
  9. 电源相关建议
    1. 8.1 大容量电容
  10. 布局
    1. 9.1 布局指南
    2. 9.2 散热注意事项
      1. 9.2.1 功率损耗
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 支持资源
    2. 10.2 商标
    3. 10.3 静电放电警告
    4. 10.4 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

Internal_Algorithm_Configuration 寄存器

表 6-42 列出了 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 6-42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 6-42 INTERNAL_ALGORITHM_CONFIGURATION 寄存器
偏移缩写寄存器名称部分
A0hINT_ALGO_1内部算法配置 1节 6.7.4.1
A2hINT_ALGO_2内部算法配置 2节 6.7.4.2

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 6-43 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 6-43 Internal_Algorithm_Configuration 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

6.7.4.1 INT_ALGO_1 寄存器(偏移 = A0h)[复位 = 00000000h]

图 6-80 展示了 INT_ALGO_1,表 6-44 中对此进行了介绍。

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用于配置内部算法参数的寄存器 1

图 6-80 INT_ALGO_1 寄存器
3130292827262524
RESERVEDACTIVE_BRAKE_SPEED__DELTA_LIMIT_EXITSPEED_PIN_GLITCH_FILTERFAST_ISD_ENISD_STOP_TIME
R-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
2322212019181716
ISD_RUN_TIMEISD_TIMEOUTAUTO_HANDOFF_MIN_BEMFBRAKE_CURRENT_PERSIST
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
15141312111098
BRAKE_CURRENT_PERSISTMPET_IPD_CURRENT_LIMITMPET_IPD_FREQMPET_OPEN_LOOP_CURRENT_REF
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
76543210
MPET_OPEN_LOOP_SPEED_REFMPET_OPEN_LOOP_SLEW_RATEREV_DRV_OPEN_LOOP_DEC
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-44 INT_ALGO_1 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31RESERVEDR0h保留
30-29ACTIVE_BRAKE_SPEED__DELTA_LIMIT_EXITR/W0h最终速度和当前速度之间的差值,低于该差值将停止主动制动
0h = 2.5%
1h = 5%
2h = 7.5%
3h = 10%
28-27SPEED_PIN_GLITCH_FILTERR/W0h应用于速度引脚输入的干扰滤波器
0h = 无干扰滤波器
1h = 0.2µs
2h = 0.5µs
3h = 1.0µs
26FAST_ISD_ENR/W0h在 ISD 期间启用快速速度检测
0h = 禁用快速 ISD
1h = 启用快速 ISD
25-24ISD_STOP_TIMER/W0h声明电机已停止的持续时间
0h = 1ms
1h = 5ms
2h = 50ms
3h = 100ms
23-22ISD_RUN_TIMER/W0h声明电机正在运行的持续时间
0h = 1ms
1h = 5ms
2h = 50ms
3h = 100ms
21-20ISD_TIMEOUTR/W0hISD 无法可靠地检测速度或方向时的超时
0h = 500ms
1h = 750ms
2h = 1000ms
3h = 2000ms
19-17AUTO_HANDOFF_MIN_BEMFR/W0h切换的最小 BEMF
0h = 0mV
1h = 50mV
2h = 100mV
3h = 250mV
4h = 500mV
5h = 1000mV
6h = 1250mV
7h = 1500mV
16-15BRAKE_CURRENT_PERSISTR/W0h低侧制动期间电流低于阈值的持续时间
0h = 50ms
1h = 100ms
2h = 250ms
3h = 500ms
14-13MPET_IPD_CURRENT_LIMITR/W0hMPET 的 IPD 电流限制
0h = 0.0625A
1h = 0.3125A
2h = 0.625A
3h = 1.25A
12-11MPET_IPD_FREQR/W0h针对 MPET 执行 IPD 的次数
0h = 1
1h = 2
2h = 4
3h = 8
10-8MPET_OPEN_LOOP_CURRENT_REFR/W0hMPET 开环电流基准
0h = 0.625A
1h = 1.25A
2h = 1.875A
3h = 2.5A
4h = 3.125A
5h = 3.75A
6h = 4.375A
7h = 5A
7-6MPET_OPEN_LOOP_SPEED_REFR/W0hMPET 开环速度基准(占 MAX_SPEED 的百分比)
0h = 15%
1h = 25%
2h = 35%
3h = 50%
5-3MPET_OPEN_LOOP_SLEW_RATER/W0hMPET 开环压摆率
0h = 0.1Hz/s
1h = 0.5Hz/s
2h = 1Hz/s
3h = 2Hz/s
4h = 3Hz/s
5h = 5Hz/s
6h = 10Hz/s
7h = 20Hz/s
2-0REV_DRV_OPEN_LOOP_DECR/W0h在反向驱动开环减速期间要应用的开环加速度百分比
0h = 50%
1h = 60%
2h = 70%
3h = 80%
4h = 90%
5h = 100%
6h = 125%
7h = 150%

6.7.4.2 INT_ALGO_2 寄存器(偏移 = A2h)[复位 = 00000000h]

图 6-81 展示了 INT_ALGO_2,表 6-45 中对此进行了介绍。

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用于配置内部算法参数的寄存器 2

图 6-81 INT_ALGO_2 寄存器
3130292827262524
RESERVEDRESERVED
R-0hR-0h
2322212019181716
RESERVED
R-0h
15141312111098
RESERVEDCL_SLOW_ACC
R-0hR/W-0h
76543210
CL_SLOW_ACCACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATEMPET_IPD_SELECTMPET_KE_MEAS_PARAMETER_SELECTIPD_HIGH_RESOLUTION_EN
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-45 INT_ALGO_2 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31RESERVEDR0h保留
30-10RESERVEDR0h保留
9-6CL_SLOW_ACCR/W0h估算器尚未完全对齐时的闭环加速
0h = 0.1Hz/s
1h = 1Hz/s
2h = 2Hz/s
3h = 3Hz/s
4h = 5Hz/s
5h = 10Hz/s
6h = 20Hz/s
7h = 30Hz/s
8h = 40Hz/s
9h = 50Hz/s
Ah = 100Hz/s
Bh = 200Hz/s
Ch = 500Hz/s
Dh = 750Hz/s
Eh = 1000Hz/s
Fh = 2000Hz/s
5-3ACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATER/W0h主动制动期间的总线电流压摆率
0h = 10A/s
1h = 50A/s
2h = 100A/s
3h = 250A/s
4h = 500A/s
5h = 1000A/s
6h = 5000A/s
7h = 无限制
2MPET_IPD_SELECTR/W0h在用于 IPD 电流限制的 MPET_IPD_CURRENT_LIMIT、用于 IPD 重复的 MPET_IPD_FREQ 或用于 IPD 电流限制的 IPD_CURR_THR、用于 IPD 重复的 IPD_REPEAT 之间进行选择
0h = 为电机正常运行配置的参数
1h = 特定于 MPET 的参数
1MPET_KE_MEAS_PARAMETER_SELECTR/W0h在用于压摆率的 MPET_OPEN_LOOP_SLEW_RATE、用于电流基准的 MPET_OPEN_LOOP_CURR_REF、用于速度基准的 MPET_OPEN_LOOP_SPEED_REF 或用于压摆率的 OL_ACC_A1、OL_ACC_A2、用于电流基准的开环电流基准和用于速度基准的开环到闭环速度阈值之间进行选择
0h = 为电机正常运行配置的参数
1h = 特定于 MPET 的参数
0IPD_HIGH_RESOLUTION_ENR/W0h启用 IPD 高分辨率
0h = 禁用
1h = 启用