ZHCSZ97 December   2025 MC111

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 - 通信
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热特性信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 I2C 时序要求
    7. 5.7 时序图
  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 电机控制
        1. 6.3.1.1 占空比输入
        2. 6.3.1.2 占空比曲线
        3. 6.3.1.3 电机启动、速度变化和停止
        4. 6.3.1.4 开环（占空比）控制
        5. 6.3.1.5 闭环（速度）控制
        6. 6.3.1.6 换相
          1. 6.3.1.6.1 霍尔传感器
            1. 6.3.1.6.1.1 场方向定义
            2. 6.3.1.6.1.2 内部霍尔锁存传感器输出
          2. 6.3.1.6.2 霍尔偏移
          3. 6.3.1.6.3 方波换相
          4. 6.3.1.6.4 软换向
        7. 6.3.1.7 PWM 调制模式
      2. 6.3.2 保护功能
        1. 6.3.2.1 锁定转子保护
        2. 6.3.2.2 电流限值
        3. 6.3.2.3 过流保护 (OCP)
        4. 6.3.2.4 VM 欠压锁定 (UVLO)
        5. 6.3.2.5 VM 过压保护 (OVP)
        6. 6.3.2.6 热关断 (TSD)
        7. 6.3.2.7 集成电源 (VM) 钳位
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 工作模式
      2. 6.4.2 睡眠和待机模式
      3. 6.4.3 故障模式
      4. 6.4.4 测试模式和一次性可编程内存
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 通信
        1. 6.5.1.1 I2C 读取
        2. 6.5.1.2 I2C 写入
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 USR_OTP 寄存器
    2. 7.2 USR_TM 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 外部组件
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 大容量电容
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录

6.3.1.7 PWM 调制模式

MC111 提供三种 PWM 调制模式：同步、异步和混合。PWM_MODE 位配置 PWM 调制模式。在同步模式下，两个低侧 FET 在 PWM 关断时间内导通。同步模式通过让续流电流流经 FET 而非体二极管，从而降低功率损耗。然而，根据关断电流和电机绕组电感的大小，同步调制过程中可能出现反向电流传导，导致负转矩和电机转速下降。在异步模式下，PWM 关断期间仅有一路低侧 FET 保持导通，其余所有 FET 均被禁用，续流电流通过低侧 FET 的体二极管进行传导。在异步模式下，PWM 关断期间不会出现反向电流，但由于体二极管导通，功率损耗可能更高。混合模式结合了两种工作方式，先以同步模式运行直至续流电流降至 13mA 以下，再切换至异步模式以防止反向电流。

表 6-1 显示了输出 PWM 的 H 桥状态，H 表示给定 OUTx 桥臂中的高侧 FET 导通，L 表示给定 OUTx 桥臂中的低侧 FET 导通，Z 表示给定 OUTx 桥臂中的两个 FET 均处于高阻态。霍尔偏移信号是根据霍尔传感器状态和设备设置生成的内部信号。霍尔偏移信号决定换相算法状态机中的输出开关状态。输入 PWM 占空比与换相模式（方波/平顺）共同决定了瞬时输出 PWM 占空比 DOUT。

表 6-1 输出状态表
驱动器状态 说明

由 PWM_MODE 设置的调制模式

 霍尔偏移信号 OUT1 OUT2
DOUT PWM 导通时间/占空比 X L L H
X H H L
(1-DOUT)、限流、θDEMAG PWM 关断/占空时间、电流限制关断期间或换相事件前的相退磁过程中的电机电流续流 异步模式 L L Z
H Z L
同步模式 X L L

图 6-19 显示了 PWM 导通时间、PWM 关断时间以及退磁状态下电机电流在 H 桥中的流通路径。有关退磁状态的更多细节，请参阅 节 6.3.1.6.3。

MC111 电机电流和输出状态图 6-19 电机电流和输出状态

混合 PWM 模式在 PWM 关断时间会同时启用两个低侧 FET（与同步模式相同），以避免电机电流通过体二极管续流。当电机电流降至 13mA 以下时，零电流检测器会禁用相应的低侧 FET，使 H 桥进入异步模式。通过在同步与异步模式间自动切换，MC111 降低了器件功耗，同时避免了反向 EMF 在电机绕组中产生意外的负向电流。

MC111 异步调制和混合调制图 6-20 异步调制和混合调制
MC111 同步调制和混合调制图 6-21 同步调制和混合调制

表 6-2 显示了用于配置 PWM 调制模式的 PWM_MODE 位字段的设置选项。

表 6-2 采用 PWM_MODE 的调制模式
PWM_MODE 位 PWM 和电流限制关断时间 退磁状态
000b 异步 异步
001b 异步 同步
010b 同步 异步
011b 同步 同步
100b 同步 混合
101b 异步 混合
110b 混合 异步
111b 混合 混合