ZHCSUA5 December   2023 MCF8315C

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    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. 5.7 典型特性
  7. 6 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（仅在 RRY 封装中）
      3. 6.5.3 振荡源
        1. 6.5.3.1 外部时钟源
      4. 6.5.4 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. 7 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. 8 电源相关建议
    1. 8.1 大容量电容
  10. 9 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

6.3.10 电机启动顺序 (MSS)

图 6-23 展示了 MCF8315C 器件中实现的电机启动序列。

GUID-20231216-SS0I-HPKN-Z34K-2S9B9MKJTJXG-low.svg图 6-23 电机启动序列
GUID-2F2882E5-D2B7-4A13-A451-ADACEBDD8FCE-low.svg图 6-24 制动例程
    上电状态这是 MCF8315C 上电时电机启动序列 (MSS) 的初始状态。在此状态下，MCF8315C 配置外设，从 EEPROM 初始化算法参数，并准备驱动电机。
    睡眠/待机在此状态下，SPEED/CURRENT_REF 设置为零，并且 MCF8315C 处于睡眠或待机模式，具体取决于 DEV_MODE 和 SPEED/WAKE 引脚电压。
    SPEED/CURRENT_REF > 0 判断当 SPEED/CURRENT_REF 设置为大于零时，MCF8315C 退出休眠/待机状态，进入 ISD_EN 判断。只要 SPEED/CURRENT_REF 设置为零，MCF8315C 就会保持睡眠/待机状态。
    方向改变命令判断当接收到方向改变命令时，MCF8315C 进入 DIR_CHANGE_MODE 判断。
    DIR_CHANGE_MODE 判断如果 DIR_CHANGE_MODE 设置为 0b，MCF8315C 通过进行 ISD_EN 判断来启动方向更改。相反，如果 DIR_CHANGE_MODE 设置为 1b，MCF8315C 会通过进入速度 > OPN_CL_HANDOFF_THR 判断来启动方向更改。
    ISD_EN 判断MCF8315C 检查初始速度检测 (ISD) 功能是否已启用 (ISD_EN = 1b)。如果启用了 ISD，则 MSS 执行 BEMF < STAT_DETECT_THR 判断。相反，如果禁用了 ISD，则 MSS 直接进行 BRAKE_EN 判断。
    BEMF < STAT_DETECT_THR 或 BEMF < FG_BEMF_THR 判断ISD 确定电机的初始状态（速度、角度、旋转方向）（请参阅节 6.3.10.1）。如果电机被认为是静止的（BEMF < STAT_DETECT_THR 或 BEMF < FG_BEMF_THR），则 MSS 进行BRAKE_EN 判断。如果电机不是静止的，则 MSS 会继续验证旋转方向。
    旋转方向判断MSS 确定电机是正向旋转还是反向旋转。如果电机正向旋转，则 MCF8315C 进行 RESYNC_EN 判断。如果电机反向旋转，则 MSS 继续进行 RVS_DR_EN 判断。
    RESYNC_EN 判断如果 RESYNC_EN 设置为 1b，则 MCF8315C 进行速度 > 开闭环切换（重新同步）判断。如果 RESYNC_EN 被设置为 0b，则 MSS 继续进行 HIZ_EN 判断。
    速度 > FW_DRV_RESYN_THR 判断如果电机速度大于 FW_DRV_RESYN_THR，则 MCF8315C 使用来自 ISD 状态的速度和位置信息直接转换至闭环状态（请参阅节 6.3.10.2）。如果电机速度小于 FW_DRV_RESYN_THR，则 MCF8315C 转换至开环状态。
    RVS_DR_EN 判断MSS 检查是否启用了反向驱动功能 (RVS_DR_EN = 1b)。如果启用了该功能，则 MSS 将转换为反向检查电机速度。如果未启用反向驱动功能 (RVS_DR_EN = 0b)，则 MSS 会前进到 HIZ_EN 判断。
    速度 > OPN_CL_HANDOFF_THR 判断MSS 检查反向速度是否足够高，以便 MCF8315C 能够在闭环中减速。在速度（反向）高于 OL_CL_HANDOFF_THR 之前，MSS 保持闭环减速。如果速度低于 OPN_CL_HANDOFF_THR，则 MSS 转换为开环减速。
    反向闭环、开环减速和零速越过MCF8315C 反向重新同步，在闭环中使电机减速，直到电机速度低于切换阈值。（请参阅反向驱动）当电机反向速度过低时，MCF8315C 切换至开环，使电机在开环中减速，越过零速，在开环中正向加速，然后在电机速度足够高之后进入闭环运行。
    HIZ_EN 判断MSS 进行检查以确定是否启用了滑行（高阻态）功能 (HIZ_EN = 1b)。如果启用了滑行功能 (HIZ_EN = 1b)，则 MSS 会前进到滑行例程。如果禁用了滑行功能 (HIZ_EN = 0b)，则 MSS 前进到 BRAKE_EN 判断。
    滑行（高阻态）例程器件通过将全部六个 MOSFET 关断一段由 HIZ_TIME 配置的特定时间来使电机滑行。
    BRAKE_EN 判断MSS 进行检查以确定是否启用了制动功能 (BRAKE_EN = 1b)。如果启用了制动功能 (BRAKE_EN = 1b)，则 MSS 前进到制动例程。如果禁用了制动功能 (BRAKE_EN = 0b)，则 MSS 前进到电机启动状态（请参阅节 6.3.11）。
    制动例程MCF8315C 基于 BRK_CONFIG 实施基于时间的制动（持续时间由 BRK_TIME 配置）或基于电流的制动（在相电流 < BRK_CURR_THR 达 BRAKE_CURRENT_PERSIST 之前施加制动）。基于电流的制动具有超时功能，以确保在 BRK_TIME 内相电流未降至低于 BRK_CURR_THR 的情​​况下制动状态结束。
    闭环状态在这种状态下，MCF8315C 基于转子角度估计，使用无传感器 FOC 驱动电机。