ZHCSZ74 November   2025 MCF8329HS-Q1

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 - 汽车
    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 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  低侧电流检测放大器
      5. 7.3.5  器件接口模式
        1. 7.3.5.1 接口 - 控制和监控
        2. 7.3.5.2 I2C 接口
      6. 7.3.6  电机控制输入选项
        1. 7.3.6.1 模拟模式电机控制
        2. 7.3.6.2 PWM 模式电机控制
        3. 7.3.6.3 频率模式电机控制
        4. 7.3.6.4 基于 I2C 的电机控制
        5. 7.3.6.5 输入控制信号曲线
          1. 7.3.6.5.1 线性控制曲线
          2. 7.3.6.5.2 阶梯控制曲线
          3. 7.3.6.5.3 正向/反向曲线
          4. 7.3.6.5.4 多基准模式运行
          5. 7.3.6.5.5 不使用分析器情况下的输入基准传递函数
      7. 7.3.7  自举电容器初始充电
      8. 7.3.8  在不同初始条件下启动电机
        1. 7.3.8.1 案例 1 – 电机静止
        2. 7.3.8.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 7.3.8.3 案例 3 – 电机反向旋转
      9. 7.3.9  电机启动顺序 (MSS)
        1. 7.3.9.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 7.3.9.2 电机重新同步
        3. 7.3.9.3 反向驱动
          1. 7.3.9.3.1 反向驱动调谐
        4. 7.3.9.4 电机启动
          1. 7.3.9.4.1 对齐
          2. 7.3.9.4.2 双对齐
          3. 7.3.9.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 7.3.9.4.3.1 IPD 操作
            2. 7.3.9.4.3.2 IPD 版本
            3. 7.3.9.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 7.3.9.4.4 显示首个周期启动
          5. 7.3.9.4.5 开环
          6. 7.3.9.4.6 从开环转换到闭环
      10. 7.3.10 闭环运行
        1. 7.3.10.1 Closed loop accelerate
        2. 7.3.10.2 速度 PI 控制
        3. 7.3.10.3 电流 PI 控制
        4. 7.3.10.4 过调制
        5. 7.3.10.5 Power Loop
        6. 7.3.10.6 调制指数控制
        7. 7.3.10.7 电机速度限制
        8. 7.3.10.8 输入直流功率限制
      11. 7.3.11 每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
      12. 7.3.12 弱磁控制
      13. 7.3.13 电机参数
        1. 7.3.13.1 电机电阻
        2. 7.3.13.2 电机电感
        3. 7.3.13.3 电机反电动势常数
      14. 7.3.14 电机参数提取工具 (MPET)
      15. 7.3.15 单霍尔传感器运行
      16. 7.3.16 防电压浪涌 (AVS)
      17. 7.3.17 主动制动
      18. 7.3.18 输出 PWM 开关频率
      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 保护功能
        1. 7.3.23.1  PVDD 电源欠压锁定 (PVDD_UV)
        2. 7.3.23.2  AVDD 上电复位 (AVDD_POR)
        3. 7.3.23.3  GVDD 欠压锁定 (GVDD_UV)
        4. 7.3.23.4  BST 欠压锁定 (BST_UV)
        5. 7.3.23.5  MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
        6. 7.3.23.6  VSENSE 过流保护 (SEN_OCP)
        7. 7.3.23.7  热关断 (OTSD)
        8. 7.3.23.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.23.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断（HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xb 或 010b）
          2. 7.3.23.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复（HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 011b 或 10xb）
          3. 7.3.23.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 110b)
          4. 7.3.23.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 111b)
        9. 7.3.23.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.23.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断（LOCK_ILIMIT_MODE = 00xb 或 010b）
          2. 7.3.23.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复（LOCK_ILIMIT_MODE = 011b 或 10xb）
          3. 7.3.23.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告 (LOCK_ILIMIT_MODE = 110b)
          4. 7.3.23.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用 (LOCK_ILIMIT_MODE = 111b)
        10. 7.3.23.10 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 7.3.23.10.1 MTR_LCK 锁存关断（MTR_LCK_MODE = 或 010b）
          2. 7.3.23.10.2 MTR_LCK 自动恢复（MTR_LCK_MODE = 011b 或 10xb）
          3. 7.3.23.10.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 110b)
          4. 7.3.23.10.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 111b)
        11. 7.3.23.11 电机锁定检测
          1. 7.3.23.11.1 锁定 1：异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.23.11.2 锁定 2：异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.23.11.3 锁定 3：无电机故障 (NO_MTR)
        12. 7.3.23.12 MPET 故障
        13. 7.3.23.13 IPD 故障
        14. 7.3.23.14 空运行检测
    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 振荡源
      3. 7.5.3 带 MCU 复位的外部看门狗
    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
        3. 7.6.1.3 EEPROM 安全性
      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
  9. 8 EEPROM（非易失性）寄存器映射
    1. 8.1 Algorithm_Configuration 寄存器
    2. 8.2 Fault_Configuration 寄存器
    3. 8.3 Hardware_Configuration 寄存器
    4. 8.4 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
  10. 9 RAM（易失性）寄存器映射
    1. 9.1 Fault_Status 寄存器
    2. 9.2 System_Status 寄存器
    3. 9.3 Algorithm_Control 寄存器
    4. 9.4 器件控制寄存器
    5. 9.5 算法变量寄存器
  11. 10典型应用
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 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.      栅极驱动电流
      4.      栅极电阻器选型
      5.      大功率设计中的系统注意事项
      6.      电容器电压等级
      7.      外部功率级元件
    3. 10.3 电源相关建议
      1. 10.3.1 大容量电容
    4. 10.4 布局
      1. 10.4.1 布局指南
      2. 10.4.2 布局示例
      3. 10.4.3 散热注意事项
        1. 10.4.3.1 功率耗散
  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

7.3.17 主动制动

若要使电机快速减速，需要迅速且可控地从转子中提取电机的机械能。然而，如果电机的机械能在减速过程中返回电源，则直流电源电压就会升高。通过使用一项称为主动制动的新技术，MCF8329HS-Q1 能够在不将能量泵回电源电压的情况下，使电机快速减速。ACTIVE_BRAKE_EN 设置为 1b 以启用主动制动，防止在电机快速减速期间产生直流总线电压尖峰。也可以在反向驱动（请参阅节 7.3.9.3）或电机停止（请参阅节 7.3.21.4）期间使用主动制动，以便在不产生直流电压尖峰的情况下快速降低电机转速。

可以使用 ACTIVE_BRAKE_CURRENT_LIMIT 配置主动制动期间直流总线电流的最大限值 (idc_ref)。主动制动期间的功率流控制是通过使用 Q 轴 (iq) 和 D 轴 (id) 电流分量实现的。直流总线电流限值 (idc_ref) 与使用 PI 控制器估算的直流总线电流 (idc) 之间存在误差，由此生成 D 轴电流基准 (id_ref)。idc 值是根据测得的相电流、相电压和直流总线电压、使用功率平衡公式（瞬时直流总线功率等于全部三个瞬时相功率之和，假设具有 100% 的效率）估算的。在主动制动期间，直流总线电流限值 (idc_ref) 从零开始线性增加到 ACTIVE_BRAKE_CURRENT_LIMIT，电流转换速率由 ACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATE 定义。可以使用 ACTIVE_BRAKE_KP 和 ACTIVE_BRAKE_KI 配置 PI 控制器的增益常数。图 7-39 展示了主动制动 id 电流控制环路。

MCF8329HS-Q1 id_ref 的主动制动电流控制环路图 7-39 id_ref 的主动制动电流控制环路

ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 用于设置初始速度和目标速度之间的最小差值，超过该值时进入主动制动状态。例如，考虑将 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 设置为 10%；如果初始速度为 100%，目标速度设置为 95%，则 MCF8329HS-Q1 使用 AVS 而不是主动制动来达到 95% 速度，因为指令速度变化差异 (5%) 小于 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY (10%)。

注：
  1. ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRYACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 和 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 仅在正向减速期间适用，在方向改变期间不使用。
  2. 在主动（或闭环）制动期间，Iq_ref 被钳位至 -ILIMIT。这（Iq_ref 被钳位至 -ILIMIT）可能会导致速度 PI 环路趋于饱和，并且在减速期间使 SPEED_LOOP_SATURATION 位设置为 1b。一旦减速完成，此位就会自动设置为 0b，速度 PI 环路也不再饱和。因此，在减速期间将忽略速度环路饱和故障。
  3. 主动制动仅在速度控制模式下可用。
  4. 在当前速度与目标速度之间的差异小于 10% 时，将完成主动制动。