ZHCSXN2 December   2024 MCF8315D

PRODUCTION DATA  

  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. 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
      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. 7 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. 8 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. 9 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

6.3.2.1 接口 - 控制和监控

电机控制信号

  • SPEED/WAKE 引脚用于控制电机转速并将 MCF8315D 从睡眠状态唤醒。SPEED 引脚可配置为接受 PWM、频率或模拟输入信号。该引脚还用于进入和退出睡眠和待机模式（请参阅表 6-8）。

  • 当 BRAKE 引脚被驱动为“高电平”时，MCF8315D 进入制动状态。制动状态可以通过 BRAKE_PIN_MODE 配置为低侧制动（请参阅低侧制动）或对齐制动（请参阅节 6.3.22）。在进入制动状态之前，MCF8315D 会将输出速度降低至由 BRAKE_SPEED_THRESHOLD 定义的值。只要 BRAKE 驱动为“高电平”，MCF8315D 就会保持在制动状态。可以通过使用 I2C 接口配置 BRAKE_INPUT 来覆盖制动引脚输入。

  • DIR 引脚决定电机旋转的方向；在驱动为“高电平”时，序列为 OUT A → OUT B → OUT C，在驱动为“低电平”时，序列为 OUT A → OUT C → OUT B。可以通过使用 I2C 接口配置 DIR_INPUT 来覆盖 DIR 引脚输入。
  • 当 DRVOFF 引脚驱动为“高电平”时，MCF8315D 通过关断（置于高阻态）所有 MOSFET（滑行状态）来停止驱动电机 - 这可能伴随着无电机或异常反电动势等故障。当 DRVOFF 驱动为“低电平”时，MCF8315D 会返回至正常运行状态，就像重新启动电机一样（请参阅DRVOFF 功能）。DRVOFF 不会使器件进入睡眠或待机模式；数字内核仍在运行。进入和退出睡眠或待机状态由 SPEED 引脚进行控制。

外部振荡器和看门狗信号

  • EXT_CLK 引脚可用来提供外部时钟基准（请参阅外部时钟源）。
  • EXT_WD 引脚可用来提供外部看门狗信号（请参阅外部看门狗）。

输出信号

  • DACOUT1 输出由寄存器 DACOUT1_VAR_ADDR 中的地址定义的内部变量。DACOUT1 每个 100µs 刷新一次（请参阅DAC 输出）。
  • DACOUT2 输出由寄存器 DACOUT2_VAR_ADDR 中的地址定义的内部变量。DACOUT2 每个 100µs 刷新一次（请参阅DAC 输出）。
  • FG 引脚提供与电机转速成正比的脉冲（请参阅FG 配置）。
  • nFAULT（低电平有效）引脚提供器件或电机运行中的故障状态。
  • ALARM 引脚（如果使用 ALARM_PIN_EN 启用）以高电平有效信号的形式提供器件或电机运行中的故障状态。启用 ALARM 引脚时，仅在 ALARM 引脚（作为逻辑高电平）上报告仅报告故障，而不在 nFAULT 引脚（作为逻辑低电平）上报告此类故障。启用 ALARM 引脚时，可在 ALARM 引脚（作为逻辑高电平）和 nFAULT 引脚（作为逻辑低电平）上报告可操作故障。禁用 ALARM 引脚时，它处于高阻态，所有故障（可操作和仅报告）都在 nFAULT 上报告为逻辑低电平。未使用/禁用时，ALARM 引脚应保持悬空。
  • SOX 引脚提供其中一个电流检测放大器的输出。
注：
  1. 要启用 FG 和 nFAULT 引脚的内部上拉电阻器（至 AVDD），可以将 PULLUP_ENABLE 配置为 1b。对此位的任何更改都需要写入 EEPROM，然后进行下电上电才能生效。当 PULLUP_ENABLE 设置为 1b 时，无需提供外部上拉电阻器。
  2. DIR 和 BRAKE 引脚各有一个 100kΩ 的内部下拉电阻器。使用这些引脚时，可以在外部额外添加一个 10kΩ 下拉电阻，以提高防噪性能。
  3. SPEED 引脚具有 1MΩ 的内部下拉电阻器。在模拟速度输入模式下，可以在外部添加适用 R-C 滤波器以降低噪声。在 PWM 速度输入模式下，可以适当配置 SPEED_PIN_GLITCH_FILTER 以实现干扰抑制。