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

6.3.18 PWM 抖动

MCF8315D 提供 PWM 抖动选项，以减少 MOSFET 开关产生的 EMI。启用该选项后，PWM 开关频率会在 PWM_FREQ_OUT 设置附近连续变化（在用户配置的频率范围内），从而将 EMI 能量分散到整个频谱范围内并降低 EMI 峰值。用户配置的 PWM 抖动频率范围由 PWM_DITHER_DEPTH 设置；将 PWM_DITHER_DEPTH 设置为 0x0 可禁用 PWM 抖动。PWM_DITHER_DEPTH 提供 ±5%、±7.5% 和 ±10% 展频选项。当 PWM_FREQ_OUT 设置为 25kHz 且 PWM_DITHER_DEPTH 设置为 ±10% 时，施加到 MOSFET 的 PWM 开关频率会在 22.5kHz (25kHz-10%) 和 27.5kHz (25kHz+10%) 之间持续变化，从而以 25kHz 的倍数降低 EMI 峰值。PWM 抖动可在两种模式下使用：随机模式或三角模式（由 PWM_DITHER_MODE 配置）。在随机抖动模式下，PWM 开关频率会在 PWM_FREQ_OUT 和 PWM_DITHER_DEPTH 设置的范围内持续随机变化。在三角抖动模式下，PWM 开关频率以用户配置的压摆率（由 PWM_DITHER_STEP 配置）变化，如图 6-53 所示。

MCF8315D 三角 PWM 抖动图 6-53 三角 PWM 抖动

PWM 开关频率压摆率（图 6-53 中的 PWM_DITHER_SLEW）的设置如方程式 11 所示。

方程式 11. PWM_DITHER_SLEW (kHz/s) = PWM_DITHER_STEP * SLEW_SCALING FACTOR

SLEW_SCALING FACTOR 随 PWM 开关频率而变化，如表 6-5 所示。

表 6-5 SLEW_SCALING FACTOR 与 PWM 开关频率间的关系
PWM 开关频率 (kHz) SLEW_SCALING FACTOR
10 1
15 2.25
20 2
25 3.125
30 4.5
35 3.0625
40 4
45 5.0625
50 6.25
55 7.5625
60 9