ZHCSUA7 December   2023 MCT8314Z

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  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
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SPI 时序要求
    7. 6.7 SPI 次级器件模式时序
  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  输出级
      2. 7.3.2  PWM 控制模式（1x PWM 模式）
        1. 7.3.2.1 模拟霍尔输入配置
        2. 7.3.2.2 数字霍尔输入配置
        3. 7.3.2.3 异步调制
        4. 7.3.2.4 同步调制
        5. 7.3.2.5 电机运行
      3. 7.3.3  器件接口模式
        1. 7.3.3.1 串行外设接口 (SPI)
        2. 7.3.3.2 硬件接口
      4. 7.3.4  AVDD 线性稳压器
      5. 7.3.5  电荷泵
      6. 7.3.6  压摆率
      7. 7.3.7  跨导（死区时间）
      8. 7.3.8  传播延迟
      9. 7.3.9  引脚图
        1. 7.3.9.1 逻辑电平输入引脚（内部下拉）
        2. 7.3.9.2 逻辑电平输入引脚（内部上拉）
        3. 7.3.9.3 开漏引脚
        4. 7.3.9.4 推挽引脚
        5. 7.3.9.5 七电平输入引脚
      10. 7.3.10 自动同步整流模式（ASR 模式）
      11. 7.3.11 逐周期电流限制
        1. 7.3.11.1 具有 100% 占空比输入的逐周期电流限制
      12. 7.3.12 霍尔比较器（模拟霍尔输入）
      13. 7.3.13 超前角
      14. 7.3.14 FG 信号
      15. 7.3.15 保护功能
        1. 7.3.15.1 VM 电源欠压锁定 (NPOR)
        2. 7.3.15.2 AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 7.3.15.3 VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        4. 7.3.15.4 过压保护 (OVP)
        5. 7.3.15.5 过流保护 (OCP)
          1. 7.3.15.5.1 OCP 锁存关断（OCP_MODE = 00b 或 MCT8314ZH）
          2. 7.3.15.5.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
          3. 7.3.15.5.3 OCP 仅报告 (OCP_MODE = 10b)
          4. 7.3.15.5.4 OCP 已禁用 (OCP_MODE = 11b)
        6. 7.3.15.6 电机锁定 (MTR_LOCK)
          1. 7.3.15.6.1 MTR_LOCK 锁存关断 (MTR_LOCK_MODE = 00b)
          2. 7.3.15.6.2 MTR_LOCK 自动重试（MTR_LOCK_MODE = 01b 或 MCT8314ZH）
          3. 7.3.15.6.3 MTR_LOCK 仅报告 (MTR_LOCK_MODE= 10b)
          4. 7.3.15.6.4 MTR_LOCK 已禁用 (MTR_LOCK_MODE = 11b)
        7. 7.3.15.7 热警告 (OTW)
        8. 7.3.15.8 热关断 (OTS)
    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 工作模式
        3. 7.4.1.3 故障复位（CLR_FLT 或 nSLEEP 复位脉冲）
    5. 7.5 SPI 通信
      1. 7.5.1 编程
        1. 7.5.1.1 SPI 格式
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 状态寄存器
      2. 7.6.2 控制寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 霍尔传感器配置和连接
      1. 8.2.1 典型配置
      2. 8.2.2 开漏配置
      3. 8.2.3 串联配置
      4. 8.2.4 并行配置
    3. 8.3 典型应用
      1. 8.3.1 具有电流限制的三相无刷直流电机控制
        1. 8.3.1.1 详细设计过程
          1. 8.3.1.1.1 电机电压
          2. 8.3.1.1.2 使用自动同步整流模式（ASR 模式）
          3. 8.3.1.1.3 功率损耗和结温损耗
  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修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息
    1. 13.1 封装选项附录
    2. 13.2 卷带封装信息

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

6.5 电气特性

TJ = –40°C 至 150°C，VVM = 5V 至 35V（除非另有说明）。典型限值适用于 TA = 25°C、VVM = 24V
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
电源
IVMQ VM 睡眠模式电流 VVM > 6V，nSLEEP = 0，TA = 25°C 1.5 2.5 µA
nSLEEP = 0 1.5 5 µA
IVMS VM 待机模式电流 nSLEEP = 1，PWM = BRAKE = 0，SPI =“关闭” 6.8 10 mA
VVM > 6V，nSLEEP = 1，PWM = BRAKE = 0，SPI =“关闭”，TA = 25°C 6.8 8 mA
IVM VM 工作模式电流 VVM > 6V，nSLEEP = 1，fPWM = 25kHz，TA = 25°C 8 9 mA
VVM > 6V，nSLEEP = 1，fPWM = 100kHz，TA = 25°C 9 10 mA
 nSLEEP =1，fPWM = 25kHz 9 11 mA
nSLEEP =1，fPWM = 100kHz 9 11 mA
VAVDD 模拟稳压器电压 VVM > 6V，0mA ≤ IAVDD ≤ 30mA 4.7 5 5.3 V
IAVDD 外部模拟稳压器负载 30 mA
CAVDD AVDD 的电容(1) 外部负载：0mA ≤IAVDD ≤ 30mA 0.7 2.2 2.64 uF
VCP 电荷泵稳压器电压 VCP 相对于 VM 3.5 4.7 5.2 V
CCP 电荷泵电容(1) CP 和 VM 之间的电容 80 220 330 nF
tWAKE 唤醒时间 VVM > VUVLO，nSLEEP = 1 以使输出就绪，且 nFAULT 已发布 3.5 5 ms
tSLEEP 进入睡眠模式的时间 nSLEEP = 0 进入睡眠模式的周期 120 µs
tRST 复位脉冲时间 nSLEEP = 0 复位故障的周期 20 40 µs
逻辑电平输入（PWM、BRAKE、DIR、nSLEEP、SCLK、SDI、nSCS）
VIL 输入逻辑低电平电压 0 0.6 V
VIH 输入逻辑高电平电压 其他引脚 1.5 5.5 V
nSLEEP 1.6 5.5 V
VHYS 输入逻辑迟滞 其他引脚 150 250 420 mV
nSLEEP 95 300 420 mV
IIL 输入逻辑低电平电流 VPIN（引脚电压）= 0V -1 1 µA
IIH 输入逻辑高电流 nSCS，VnSCS（引脚电压）= 5V，VM < 6V -1 1 µA
nSCS，VnSCS（引脚电压）= 5V，VM ≥ 6V -1 1 µA
nSLEEP，VnSLEEP（引脚电压）= 5V 10 30 µA
其他引脚，VPIN（引脚电压）= 5V 25 75 µA
RPD 输入下拉电阻 nSLEEP 150 225 300 kΩ
其他引脚 70 100 130 kΩ，
CID 输入电容 30 pF
七电平输入（ADVANCE、MODE、FGSEL/LOCK_DET_TIME）
VL1 输入模式 1 电压 连接至 AGND 0 0.09*VAVDD V
VL2 输入模式 2 电压 22kΩ ± 5% 至 AGND 0.12*VAVDD 0.15*VAVDD 0.2*VAVDD V
VL3 输入模式 3 电压 100kΩ ± 5% 至 AGND 0.27*VAVDD 0.33*VAVDD 0.4*VAVDD V
VL4 输入模式 4 电压 高阻态 0.45*VAVDD 0.5*VAVDD 0.55*VAVDD V
VL5 输入模式 5 电压 100kΩ ± 5% 至 AVDD 0.6*VAVDD 0.66*VAVDD 0.73*VAVDD V
VL6 输入模式 6 电压 22kΩ ± 5% 至 AVDD 0.77*VAVDD 0.85*VAVDD 0.9*VAVDD V
VL7 输入模式 7 电压 连接至 AVDD 0.94*VAVDD VAVDD V
RPU 输入上拉电阻 至 AVDD 80 100 120 kΩ
RPD 输入下拉电阻 至 AGND 80 100 120 kΩ
开漏输出（FG、SDO）
VOL 输出逻辑低电压 IOD = 5mA 0.4 V
IOH 输出逻辑高电流 VOD = 5V -1 1 µA
COD 输出电容 30 pF
推挽式输出 (SDO)
VOL 输出逻辑低电压 IOP = 5mA 0 0.4 V
VOH 输出逻辑高电压 IOP = 5mA 2.2 5.5 V
IOL 输出逻辑低电平漏电流 VOP = 0V -1 1 µA
IOH 输出逻辑高电平漏电流 VOP = 5V -1 1 µA
COD 输出电容 30 pF
驱动器输出
RDS(ON) MOSFET 总导通电阻（高侧 + 低侧） VVM > 6V，IOUT = 1A，TA = 25°C 575 616 mΩ
VVM < 6V，IOUT = 1A，TA = 25°C 596 660 mΩ
VVM > 6V，IOUT = 1A，TJ = 150°C 868 960 mΩ
VVM < 6V，IOUT = 1A，TJ = 150°C 889 972 mΩ
SR 相位引脚转换率从低切换到高（从 20% 上升到 80%）
 		 VVM = 24V，50mA ≤ IOUT ≤ 1.5A 100 200 320 V/us
相位引脚转换率从高切换到低（从 80% 下降到 20%）
 		 VVM = 24V，50mA ≤ IOUT ≤ 1.5A 100 200 320 V/us
ILEAK 流入 OUTx 的泄漏电流 VOUTx = VVM，nSLEEP = 1 -5 0 mA
流入 OUTx 的泄漏电流  VOUTx = 0V，nSLEEP = 1 1 µA
tDEAD 输出死区时间（高电平到低电平/低电平到高电平） VVM = 24V，HS 驱动器关闭到 LS 驱动器开启 500 750 ns
tPD 传播延迟（高侧/低侧开/关） VVM = 24V，50mA ≤ IOUT ≤ 1.5A，PWM 引脚转换到 OUTx 转换 650 1050 ns
tMIN_PULSE 有效输出脉冲的最小输入脉冲宽度 600 ns
霍尔比较器
VICM 输入共模电压（霍尔） 0.5 AVDD – 1.2 V
VHYS_HALL 电压迟滞（SPI 器件） HALL_HYS = 0 1.5 5 10 mV
HALL_HYS = 1 35 50 80 mV
电压迟滞（硬件器件） 1.5 5 10 mV
ΔVHYS_HALL 霍尔比较器迟滞差值 在霍尔 A、霍尔 B 和霍尔 C 比较器之间 –8 8 mV
II 输入漏电流 HPx = HNx = 0V -1 1 μA
tHDG 霍尔抗尖峰脉冲时间 0.6 1.15 1.7 μs
tHEDG 霍尔使能抗尖峰脉冲时间 上电期间 1.4 μs
逐周期电流限制
ILIMIT 电流限值 RILIMIT = 18kΩ 0.46 0.5 0.59 A
RILIMIT = 9kΩ 0.91 1 1.13 A
RILIMIT = 6kΩ 1.37 1.5 1.66 A)
tBLANK 逐周期电流限制消隐时间 5.0 µs
超前角
θADV 超前角设置
（SPI 器件）		 ADVANCE_LVL = 000 b 0 1 °
ADVANCE_LVL = 001 b 3 4 5 °
ADVANCE_LVL = 010 b 6 7 8
°
ADVANCE_LVL = 011 b 10 11 12
°
ADVANCE_LVL = 100 b 13.5 15 16.5
°
ADVANCE_LVL = 101 b 18 20 22
°
ADVANCE_LVL = 110 b 22.5 25 27.5
°
ADVANCE_LVL = 111 b 27 30 33
°
θADV 超前角设置
（硬件器件）		 ADVANCE 引脚连接至 AGND 0 1
°
ADVANCE 引脚连接至 22kΩ ± 5% 至 AGND 3 4 5
°
ADVANCE 引脚连接至 100kΩ ± 5% 至 AGND 10 11 12
°
ADVANCE 引脚连接至高阻态 13.5 15 16.5
°
ADVANCE 引脚连接至 100kΩ ± 5% 至 AVDD 18 20 22
°
ADVANCE 引脚连接至 22kΩ ± 5% 至 AVDD 22.5 25 27.5
°
ADVANCE 引脚连接至 AVDD 27 30 33
°
保护电路
VUVLO VM 电源欠压锁定 (UVLO) VM 下降 4.25 4.35 4.48 V
VM 上升 4.42 4.6 4.75 V
VUVLO_HYS VM 电源欠压锁定迟滞 上升至下降阈值 130 210 260 mV
tUVLO VM 电源欠压抗尖峰脉冲时间 3 5 7 µs
VOVP 电源过压保护 (OVP)
（SPI 器件）		 电源电压上升，OVP_EN = 1，OVP_SEL = 0 32.5 34 35 V
电源电压下降，OVP_EN = 1，OVP_SEL = 0 31.8 33 34.3 V
电源电压上升，OVP_EN = 1，OVP_SEL = 1 20 22 23 V
电源电压下降，OVP_EN = 1，OVP_SEL = 1 19 21 22 V
VOVP_HYS 电源过压保护迟滞
（SPI 器件）		 上升至下降阈值，OVP_SEL = 1 0.9 1 1.1 V
上升至下降阈值，OVP_SEL = 0 0.65 0.8 0.9 V
VOVP 电源过压保护 (OVP)
（硬件器件）		 电源上升 32.5 34 35 V
电源下降 31.8 33 34.3 V
VOVP_HYS 电源过压保护迟滞
（硬件器件）		 上升至下降阈值 0.65 0.8 0.9 V
tOVP 电源过压抗尖峰脉冲时间 2.5 5 7 µs
VCPUV 电荷泵欠压锁定（高于 VM） 电源上升 2.2 2.5 2.8 V
电源下降 2.1 2.4 2.7 V
VCPUV_HYS 电荷泵 UVLO 迟滞 上升至下降阈值 75 100 140 mV
VAVDD_UV 模拟稳压器欠压锁定 电源下降 3 3.1 3.3 V
电源上升 3.2 3.3 3.47 V
VAVDD_UV_HYS 模拟稳压器欠压锁定迟滞 上升至下降阈值 150 200 255 mV
IOCP 过流保护跳变点 2.25 3.25 4.25 A
tOCP 过流保护抗尖峰脉冲时间
（SPI 器件）		 OCP_DEG = 00b 0.02 0.2 0.4 µs
OCP_DEG = 01b 0.2 0.6 1.2 µs
OCP_DEG = 10b 0.5 1.2 1.8 µs
OCP_DEG = 11b 0.9 1.6 2.5 µs
过流保护抗尖峰脉冲时间
（硬件器件）		 0.2 0.6 1.2 µs
tRETRY 过流保护重试时间
（SPI 器件）		 OCP_RETRY = 0 4 5 6 ms
OCP_RETRY = 1 425 500 575 ms
tPWM_LOW 电机锁定检测所需的 PWM 低电平时间 200 ms
tMTR_LOCK 电机锁定检测时间
（SPI 器件）		 MOTOR_LOCK_TDET = 00b 270 300 330 ms
MOTOR_LOCK_TDET = 01b 450 500 550 ms
MOTOR_LOCK_TDET = 10b 900 1000 1100 ms
MOTOR_LOCK_TDET = 11b 4500 5000 5500 ms
tMTR_LOCK 电机锁定检测时间
（硬件器件）		 FGSEL/LOCK_DET_TIME 引脚连接至 AGND 或连接至 100kΩ ± 5% 至 AVDD 270 300 330 ms
FGSEL/LOCK_DET_TIME 引脚连接至 22kΩ ± 5% 至 AGND 或连接至 22kΩ ± 5% 至 AVDD 450 500 550 ms
FGSEL/LOCK_DET_TIME 引脚连接至 100kΩ ± 5% 至 AGND 或连接至 AVDD 900 1000 1100 ms
FGSEL/LOCK_DET_TIME 引脚悬空（高阻态） 4500 5000 5500 ms
tMTR_LOCK_RETRY 电机锁定重试时间
（SPI 器件）		 MOTOR_LOCK_RETRY = 0b 450 500 550 ms
MOTOR_LOCK_RETRY = 1b 4500 5000 5500 ms
tMTR_LOCK_RETRY 电机锁定重试时间
（硬件器件）		 450 500 550 ms
TOTW_LDO 热关断温度  芯片温度 (TJ) 147 171 184 °C
TOTW_LDO_HYS 热关断迟滞  芯片温度 (TJ) 15 20 25 °C
TOTW_FET 热警告温度 芯片温度 (TJ) 132 145 158 °C
TOTW_FET_HYS 热警告迟滞 芯片温度 (TJ) 15 20 25 °C
TTSD_FET 热关断温度 (FET) 芯片温度 (TJ) 150 165 178 °C
TTSD_FET_HYS 热关断迟滞 (FET) 芯片温度 (TJ) 17 18 19 °C
(1) 有效电容，包括由于直流偏置、温度、制造公差等引起的变化。