ZHCSQ51 November   2023 MCF8329A

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级 - 通信
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息 1pkg
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 标准和快速模式下 SDA 和 SCL 总线的特征
    7. 6.7 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  三相 BLDC 栅极驱动器
      2. 7.3.2  栅极驱动架构
        1. 7.3.2.1 死区时间和跨导预防
      3. 7.3.3  AVDD 线性稳压器
      4. 7.3.4  DVDD 稳压器
        1. 7.3.4.1 AVDD 供电的 VREG
        2. 7.3.4.2 用于 VREG 的外部电源
        3. 7.3.4.3 用于 VREG 电源的外部 MOSFET
      5. 7.3.5  低侧电流检测放大器
      6. 7.3.6  器件接口模式
        1. 7.3.6.1 接口 - 控制和监控
        2. 7.3.6.2 I2C 接口
      7. 7.3.7  电机控制输入选项
        1. 7.3.7.1 模拟模式电机控制
        2. 7.3.7.2 PWM 模式电机控制
        3. 7.3.7.3 频率模式电机控制
        4. 7.3.7.4 基于 I2C 的电机控制
        5. 7.3.7.5 输入控制基准曲线
          1. 7.3.7.5.1 线性控制曲线
          2. 7.3.7.5.2 阶梯控制曲线
          3. 7.3.7.5.3 正向/反向曲线
        6. 7.3.7.6 在不使用分析器的情况下控制输入传递函数
      8. 7.3.8  自举电容器初始充电
      9. 7.3.9  在不同初始条件下启动电机
        1. 7.3.9.1 案例 1 – 电机静止
        2. 7.3.9.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 7.3.9.3 案例 3 – 电机反向旋转
      10. 7.3.10 电机启动顺序 (MSS)
        1. 7.3.10.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 7.3.10.2 电机重新同步
        3. 7.3.10.3 反向驱动
          1. 7.3.10.3.1 反向驱动调谐
        4. 7.3.10.4 电机启动
          1. 7.3.10.4.1 对齐
          2. 7.3.10.4.2 双对齐
          3. 7.3.10.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 7.3.10.4.3.1 IPD 操作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 释放
            3. 7.3.10.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 7.3.10.4.4 显示首个周期启动
          5. 7.3.10.4.5 开环
          6. 7.3.10.4.6 从开环转换到闭环
      11. 7.3.11 闭环运行
        1. 7.3.11.1 闭环加速
        2. 7.3.11.2 速度 PI 控制
        3. 7.3.11.3 电流 PI 控制
        4. 7.3.11.4 电源环路
        5. 7.3.11.5 调制指数控制
      12. 7.3.12 每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
      13. 7.3.13 弱磁控制
      14. 7.3.14 电机参数
        1. 7.3.14.1 电机电阻
        2. 7.3.14.2 电机电感
        3. 7.3.14.3 电机反电动势常数
      15. 7.3.15 电机参数提取工具 (MPET)
      16. 7.3.16 防电压浪涌 (AVS)
      17. 7.3.17 输出 PWM 开关频率
      18. 7.3.18 主动制动
      19. 7.3.19 死区时间补偿
      20. 7.3.20 电压检测调节
      21. 7.3.21 电机停止运转选项
        1. 7.3.21.1 滑行（高阻态）模式
        2. 7.3.21.2 再循环模式
        3. 7.3.21.3 低侧制动
        4. 7.3.21.4 主动降速
      22. 7.3.22 FG 配置
        1. 7.3.22.1 FG 输出频率
        2. 7.3.22.2 开环中的 FG
        3. 7.3.22.3 电机停止期间的 FG
        4. 7.3.22.4 故障期间的 FG 行为
      23. 7.3.23 直流总线电流限值
      24. 7.3.24 保护功能
        1. 7.3.24.1  PVDD 电源欠压锁定 (PVDD_UV)
        2. 7.3.24.2  AVDD 上电复位 (AVDD_POR)
        3. 7.3.24.3  GVDD 欠压锁定 (GVDD_UV)
        4. 7.3.24.4  BST 欠压锁定 (BST_UV)
        5. 7.3.24.5  MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
        6. 7.3.24.6  VSENSE 过流保护 (SEN_OCP)
        7. 7.3.24.7  热关断 (OTSD)
        8. 7.3.24.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1001b-1111b)
        9. 7.3.24.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断 (LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复 (LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
        10. 7.3.24.10 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.10.1 MTR_LCK 锁存关断 (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.10.2 MTR_LCK 自动恢复 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 7.3.24.10.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.10.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        11. 7.3.24.11 电机锁定检测
          1. 7.3.24.11.1 锁定 1：异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.11.2 锁定 2：异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.11.3 锁定 3：无电机故障 (NO_MTR)
        12. 7.3.24.12 MPET 故障
        13. 7.3.24.13 IPD 故障
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 功能模式
        1. 7.4.1.1 睡眠模式
        2. 7.4.1.2 待机模式
        3. 7.4.1.3 故障复位 (CLR_FLT)
    5. 7.5 外部接口
      1. 7.5.1 DRVOFF - 栅极驱动器关断功能
      2. 7.5.2 DAC 输出
      3. 7.5.3 电流检测放大器输出
      4. 7.5.4 振荡源
        1. 7.5.4.1 外部时钟源
    6. 7.6 EEPROM 访问和 I2C 接口
      1. 7.6.1 EEPROM 访问
        1. 7.6.1.1 EEPROM 写入
        2. 7.6.1.2 EEPROM 读取
      2. 7.6.2 I2C 串行接口
        1. 7.6.2.1 I2C 数据字
        2. 7.6.2.2 I2C 写入操作
        3. 7.6.2.3 I2C 读取操作
        4. 7.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
        5. 7.6.2.5 内部缓冲区
        6. 7.6.2.6 CRC 字节计算
    7. 7.7 EEPROM（非易失性）寄存器映射
      1. 7.7.1 算法配置寄存器
      2. 7.7.2 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
      3. 7.7.3 Hardware_Configuration 寄存器
      4. 7.7.4 Fault_Configuration 寄存器
    8. 7.8 RAM（易失性）寄存器映射
      1. 7.8.1 Fault_Status 寄存器
      2. 7.8.2 算法控制寄存器
      3. 7.8.3 System_Status 寄存器
      4. 7.8.4 器件控制寄存器
      5. 7.8.5 算法变量寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1.      详细设计过程
      2.      自举电容器和 GVDD 电容器选型
      3. 8.2.1 VREG 电源的外部 MOSFET 选择
      4.      栅极驱动电流
      5.      栅极电阻器选型
      6.      大功率设计中的系统注意事项
      7.      电容器电压等级
      8.      外部功率级元件
      9. 8.2.2 应用曲线
        1. 8.2.2.1 电机启动
        2.       高速 (1.8kHz) 运行
        3.       主动制动以更快减速
        4. 8.2.2.2 死区时间补偿
  10. 9 电源相关建议
    1. 9.1 大容量电容
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
    3. 10.3 散热注意事项
      1. 10.3.1 功率损耗
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 静电放电警告
    5. 11.5 术语表
  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

5 引脚配置和功能

GUID-20221222-SS0I-6T4F-F5SD-VWW9D4JTVWVT-low.svg图 5-1 MCF8329A 36 引脚 VQFN（带有外露散热焊盘）顶视图
表 5-1 引脚功能
引脚 36 引脚封装 类型(1) 说明
名称 MCF8329A1I
AGND 25 GND 器件模拟接地
AVDD 26 PWR 3.3V 稳压器输出。在 AVDD 和 AGND 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、1μF、6.3V 陶瓷电容器。该稳压器可以提供高达 50mA 的外部电流（如果 AVDD 短接至 VREG）。TI 建议电容器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
BRAKE 34 I 高电平 → 制动电机
低电平 → 正常运行

如果未使用，则通过 10kΩ 电阻器连接到 GND
BSTA 9 O 自举输出引脚。在 BSTA 和 SHA 之间连接一个 X5R 或 X7R、1µF、25V 的陶瓷电容器。
BSTB 13 O 自举输出引脚。在 BSTB 和 SHB 之间连接一个 X5R 或 X7R、1µF、25V 的陶瓷电容器。
BSTC 17 O 自举输出引脚。在 BSTC 和 SHC 之间连接一个 X5R 或 X7R、1µF、25V 的陶瓷电容器。
CPH 7 PWR 电荷泵开关节点。在 CPH 引脚和 CPL 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、额定电压为 PVDD 的陶瓷电容器。TI 建议电容器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
CPL 6 PWR
DACOUT/SOx/SPEED_ANA 33 I/O 通用引脚。可配置为 DAC 输出、电流检测放大器输出或模拟基准输入。
DGND 1 GND 器件数字接地
DIR 31 I 电机旋转方向；
当为低电平时，相位驱动序列为 OUT A → OUT C → OUT B
当为高电平时，相位驱动序列为 OUT A → OUT B → OUT C

如果未使用，则通过 10kΩ 电阻器连接到 GND
DRVOFF 24 I 独立驱动器关断路径。通过将栅极驱动器置于下拉状态，将 DRVOFF 拉高可关断所有外部 MOSFET。该信号绕过并覆盖数字和控制内核。
DVDD 36 PWR 1.5V 内部稳压器输出。在 DVDD 和 DGND 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、1µF、6.3V 陶瓷电容器。
EXT_CLK 32 I 外部时钟基准模式下的外部时钟基准输入。
FG 28 O 电机速度指示器输出。开漏输出需要一个连接到 1.8 至 5V 电压的外部上拉电阻器。即使不使用引脚功能，也需要连接外部上拉电阻器。
GCTRL 3 O 外部 MOSFET 的栅极控制用作稳压器，通过 VREG 引脚为数字子系统提供电流。该功能有助于降低器件内部的功耗。
GHA 11 O 高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率 MOSFET 的栅极
GHB 15 O 高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率 MOSFET 的栅极
GHC 19 O 高侧栅极驱动器输出。连接到高侧功率 MOSFET 的栅极
GLA 12 O 低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率 MOSFET 的栅极
GLB 16 O 低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率 MOSFET 的栅极
GLC 20 O 低侧栅极驱动器输出。连接到低侧功率 MOSFET 的栅极
GND 4 GND 器件电源接地
GVDD 8 PWR 栅极驱动器电源输出。在 GVDD 和 GND 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、额定电压为 30V、容值 ≥ 10uF 的陶瓷局部电容器。TI 建议使用 >10x CBSTx 的电容值和至少两倍于引脚正常工作电压的额定电压。
LSS 21 PWR 低侧源极引脚，连接此处外部低侧 MOSFET 的所有源极。该引脚是低侧栅极驱动器的灌电流路径，并用作监测低侧 MOSFET VDS 电压和 VSEN_OCP 电压的输入。
nFAULT 35 O 故障指示器。该引脚在故障条件下被拉至逻辑低电平。开漏输出需要一个连接到 1.8 至 5V 电压的外部上拉电阻器。即使不使用引脚功能，也需要连接外部上拉电阻器。
PVDD 5 PWR 栅极驱动器电源输入。连接到电桥电源。在 PVDD 和 GND 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、0.1µF、额定电压 >2x PVDD、容值 >10uF 的陶瓷局部电容器。TI 建议电容器的额定电压至少是引脚正常工作电压的两倍。
SCL 30 I I2C 时钟输入
SDA 29 I/O I2C 数据线
SHA 10 I/O 高侧源极引脚。连接到高侧功率 MOSFET 源极。该引脚是 VDS 监视器的输入和高侧栅极驱动器灌电流的输出。
SHB 14 I/O 高侧源极引脚。连接到高侧功率 MOSFET 源极。该引脚是 VDS 监视器的输入和高侧栅极驱动器灌电流的输出。
SHC 18 I/O 高侧源极引脚。连接到高侧功率 MOSFET 源极。该引脚是 VDS 监视器的输入和高侧栅极驱动器灌电流的输出。
SN 23 I 电流检测放大器输入。连接到电流分流电阻的低侧。
SP 22 I 低侧分流放大器输入。连接到低侧功率 MOSFET 源极和电流分流电阻器的高侧。
SPEED/WAKE 27 I 多功能输入。
器件睡眠/唤醒输入。
器件控制输入；支持基于模拟、PWM 或频率的基准（速度、功率、电流或调制指数）输入。
VREG 2 PWR 内部 DVDD LDO 的稳压器输入电源。连接到 AVDD 或外部 3-5.5V 电压。在 VREG 和 DGND 引脚之间连接一个 X5R 或 X7R、1μF、6.3V 陶瓷电容器。
散热焊盘 - PWR 必须接地
(1) I = 输入，O = 输出，GND = 接地引脚，PWR = 电源，NC = 无连接