ZHCSXN2 December   2024 MCF8315D

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 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. 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
      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 输入基准曲线
          1. 6.3.8.5.1 线性控制曲线
          2. 6.3.8.5.2 阶梯控制曲线
          3. 6.3.8.5.3 正向/反向曲线
          4. 6.3.8.5.4 多基准模式运行
          5. 6.3.8.5.5 不使用分析器情况下的输入基准传递函数
      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
        4. 6.3.10.4 电机启动
          1. 6.3.10.4.1 对齐
          2. 6.3.10.4.2 双对齐
          3. 6.3.10.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 6.3.10.4.3.1 IPD 运行
            2. 6.3.10.4.3.2 IPD 释放模式
            3. 6.3.10.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 6.3.10.4.4 显示首个周期启动
          5. 6.3.10.4.5 开环
          6. 6.3.10.4.6 从开环转换到闭环
      11. 6.3.11 闭环运行
        1. 6.3.11.1 闭环加速/减速压摆率
        2. 6.3.11.2 速度 PI 控制
        3. 6.3.11.3 电流 PI 控制
        4. 6.3.11.4 电源控制模式
        5. 6.3.11.5 电流(扭矩)控制模式
        6. 6.3.11.6 调制指数控制
        7. 6.3.11.7 过调制
        8. 6.3.11.8 电机速度限制
        9. 6.3.11.9 输入直流功率限制
      12. 6.3.12 弱磁控制
      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 抖动
      19. 6.3.19 PWM 调制方案
      20. 6.3.20 死区时间补偿
      21. 6.3.21 电机停止运转选项
        1. 6.3.21.1 滑行(高阻态)模式
        2. 6.3.21.2 再循环模式
        3. 6.3.21.3 低侧制动
        4. 6.3.21.4 高侧制动
        5. 6.3.21.5 主动降速
      22. 6.3.22 对齐制动
      23. 6.3.23 FG 配置
        1. 6.3.23.1 FG 输出频率
        2. 6.3.23.2 开环和闭环状态期间的 FG
        3. 6.3.23.3 故障和空闲状态期间的 FG
      24. 6.3.24 保护功能
        1. 6.3.24.1  VM 电源欠压锁定
        2. 6.3.24.2  AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 6.3.24.3  降压欠压锁定 (BUCK_UV)
        4. 6.3.24.4  VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        5. 6.3.24.5  过压保护 (OVP)
        6. 6.3.24.6  过流保护 (OCP)
          1. 6.3.24.6.1 OCP 锁存关断 (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.24.6.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
        7. 6.3.24.7  降压过流保护
        8. 6.3.24.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断
          2. 6.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复
          3. 6.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告
          4. 6.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用
        9. 6.3.24.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断
          2. 6.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复
          3. 6.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告
          4. 6.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用
        10. 6.3.24.10 电机锁定检测
          1. 6.3.24.10.1 锁定 1:异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.24.10.2 锁定 2:异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 6.3.24.10.3 Lock3:无电机故障 (NO_MTR)
        11. 6.3.24.11 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 6.3.24.11.1 MTR_LCK 锁存关断
          2. 6.3.24.11.2 MTR_LCK 自动恢复
          3. 6.3.24.11.3 MTR_LCK 仅报告
          4. 6.3.24.11.4 MTR_LCK 已禁用
        12. 6.3.24.12 EEPROM 故障
        13. 6.3.24.13 I2C CRC 故障
        14. 6.3.24.14 最小 VM(欠压)保护
        15. 6.3.24.15 最大 VM(过压)保护
        16. 6.3.24.16 MPET 故障
        17. 6.3.24.17 IPD 故障
        18. 6.3.24.18 FET 热警告 (OTW)
        19. 6.3.24.19 FET 热关断 (TSD_FET)
    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 Security
      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
  8. EEPROM(非易失性)寄存器映射
    1. 7.1 Algorithm_Configuration 寄存器
    2. 7.2 Fault_Configuration 寄存器
    3. 7.3 Hardware_Configuration 寄存器
    4. 7.4 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
  9. RAM(易失性)寄存器映射
    1. 8.1 Fault_Status 寄存器
    2. 8.2 System_Status 寄存器
    3. 8.3 器件控制寄存器
    4. 8.4 Algorithm_Control 寄存器
    5. 8.5 算法变量寄存器
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 应用曲线
        1. 9.2.1.1 电机启动
        2. 9.2.1.2 MPET
        3. 9.2.1.3 死区时间补偿
        4. 9.2.1.4 自动转换
        5. 9.2.1.5 抗电压浪涌 (AVS)
        6. 9.2.1.6 使用 DACOUT 进行实时变量跟踪
    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
      2. 9.4.2 布局示例
      3. 9.4.3 散热注意事项
        1. 9.4.3.1 功率耗散
  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 7-29 列出了 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-29 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 7-29 INTERNAL_ALGORITHM_CONFIGURATION 寄存器
偏移首字母缩写词寄存器名称部分
A0hINT_ALGO_1内部算法配置 1节 7.4.1
A2hINT_ALGO_2内部算法配置 2节 7.4.2

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 7-30 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 7-30 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

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

图 7-23 展示了 INT_ALGO_1,表 7-31 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 7-23 INT_ALGO_1 寄存器
3130292827262524
奇偶校验ACTIVE_BRAKE_SPEED__DELTA_LIMIT_EXITSPEED_PIN_GLITCH_FILTERFAST_ISD_ENISD_STOP_TIME
R/W-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_PERSISTRESERVED
R/W-0hR-0h
76543210
RESERVEDREV_DRV_OPEN_LOOP_DEC
R-0hR/W-0h
表 7-31 INT_ALGO_1 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31奇偶校验R/W0h奇偶校验位
30-29ACTIVE_BRAKE_SPEED__DELTA_LIMIT_EXITR/W0h最终速度与当前速度之间的差异阈值,低于该阈值将停止主动制动
  • 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 期间实现快速速度检测
  • 0h = 禁用快速 ISD
  • 1h = 启用快速 ISD
25-24ISD_STOP_TIMER/W0h在 ISD 期间声明电机处于停止状态的持续时间
  • 0h = 1ms
  • 1h = 5ms
  • 2h = 50ms
  • 3h = 100ms
23-22ISD_RUN_TIMER/W0h在 ISD 期间声明电机处于运行状态的持续时间
  • 0h = 1ms
  • 1h = 5ms
  • 2h = 50ms
  • 3h = 100ms
21-20ISD_TIMEOUTR/W0hISD 无法可靠检测速度或方向时超时
  • 0h = 500ms
  • 1h = 750ms
  • 2h = 1000ms
  • 3h = 2000ms
19-17AUTO_HANDOFF_MIN_BEMFR/W0h切换的最小 BEMF。在自动切换已启用时适用。
  • 0h = 0mV
  • 1h = 50mV
  • 2h = 100mV
  • 3h = 250mV
  • 4h = 500mV
  • 5h = 1000mV
  • 6h = 1250mV
  • 7h = 1500mV
16-15BRAKE_CURRENT_PERSISTR/W0h基于电流的 ISD 制动期间电流低于阈值的持续时间
  • 0h = 50ms
  • 1h = 100ms
  • 2h = 250ms
  • 3h = 500ms
14-3RESERVEDR0h保留
2-0REV_DRV_OPEN_LOOP_DECR/W0h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%

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

图 7-24 展示了 INT_ALGO_2,表 7-32 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 7-24 INT_ALGO_2 寄存器
3130292827262524
奇偶校验FLUX_WEAK_KP
R/W-0hR/W-0h
2322212019181716
FLUX_WEAK_KPFLUX_WEAK_KI
R/W-0hR/W-0h
15141312111098
FLUX_WEAK_KIFLUX_WEAK_ENABLECL_SLOW_ACC
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
76543210
CL_SLOW_ACCACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATEISD_BEMF_FILT_ENABLECIRCULAR_CURRENT_LIMIT_ENABLEIPD_HIGH_RESOLUTION_EN
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 7-32 INT_ALGO_2 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31奇偶校验R/W0h奇偶校验位
30-21FLUX_WEAK_KPR/W0h弱磁环路 Kp 的 10 位值。Kp = 0.1 * FLUX_WEAK_KP 的 8LSB/10^FLUX_WEAK_KP 的 2MSB。
20-11FLUX_WEAK_KIR/W0h电流 Iq 和 Id 环路 Ki 的 10 位值。Ki = 10 * FLUX_WEAK_KI 的 8LSB/10^FLUX_WEAK_KI 的 2MSB。
10FLUX_WEAK_ENABLER/W0h启用弱磁
  • 0h = 禁用弱磁
  • 1h = 启用弱磁
9-6CL_SLOW_ACCR/W0h估算器尚未完全对齐时的闭环加速(仅在速度模式下)和功率/速度限制期间的加速/减速(速度模式:Hz/s 功率模式:deciWatts/s 扭矩模式:centiA/s 占空比模式:milliUnit/s)deciWatt:0.1W centiA:0.01A milliUnit:0.001%
  • 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转换率
  • 0h = 10A/s
  • 1h = 50A/s
  • 2h = 100A/s
  • 3h = 250A/s
  • 4h = 500A/s
  • 5h = 1000A/s
  • 6h = 5000A/s
  • 7h = 无限值 A/s
2ISD_BEMF_FILT_ENABLER/W0h在 ISD 期间启用 BEMF 滤波器。
  • 0h = 禁用
  • 1h = 启用
1CIRCULAR_CURRENT_LIMIT_ENABLER/W0hILIMIT 的配置与峰值相电流之间的关系
  • 0h = 禁用循环电流限制:ILIMIT * sqrt(2) 可以是峰值相电流
  • 1h = 启用循环电流限制:ILIMIT 是峰值相电流
0IPD_HIGH_RESOLUTION_ENR/W0hIPD 高分辨率使能
  • 0h = 禁用
  • 1h = 启用