ZHCSZ97 December 2025 MC111
PRODUCTION DATA
6.3.1.3 电机启动、速度变化和停止
MC111 采用用户配置的双斜率上升曲线，在电机启动期间达到如 图 6-6 中所示的目标输出占空比（如 图 6-2 中所示的 DOUT_TARGET）。双斜率上升曲线（先预启动再软启动）有助于实现可靠启动并降低电机噪声。
当器件退出待机模式、睡眠模式或故障模式时，MC111 将进入预启动阶段。在预启动阶段，MC111 始终使用方波换向来驱动电机。当 PWM_RAMP_EN 设置为 0x1 时，输出占空比（如 图 6-2 中所示的 DOUT）将以 PWM_RAMP_SEL 设置的速率，从起始占空比（禁用速度环路时为 DOUT_START x DOUT_MAX，启用速度环路时为 DOUT_START）线性增加。PWM_RAMP_EN 设置为 0x0 时，则 DOUT_TARGET 会直接更新 DOUT。预启动阶段将持续到观察到四个电气周期（即八个霍尔边沿）。当第四个电气周期完成时，器件进入软启动阶段，以将 DOUT 斜升至 DOUT_TARGET；如果 DOUT 在预启动阶段结束时已达到 DOUT_TARGET，则会跳过软启动阶段，器件直接进入稳定状态。如果 MC111 在 tLRD 内未检测到霍尔信号切换，则器件会进入锁定转子保护故障状态。在启动序列期间，锁定转子检测时间 (tLRD_START) 由 LRD_TIME_STARTUP 用户配置。在稳定状态期间，锁定转子检测时间 (tLRD_run) 固定为 320ms。在预启动阶段会禁用霍尔偏移（角度和时间）。
图 6-6 电机启动期间的输出占空比在软启动阶段，DOUT 以 PWM_RAMP_SEL 设置的速率斜升。该阶段应用霍尔偏移和消磁，MC111 使用由 COMMUTATION_MODE、SRISE 和 SFALL 位设置的换向方案。当 DOUT 达到输出占空比或速度目标时，软启动阶段结束。
速度调整在电机运行期间，当 DIN 发生变化时，MC111 使用用户配置的斜坡速率将输出占空比（如 图 6-2 中所示的 DOUT）从上一个目标占空比 (DOUT_TARGET_PREV) 斜升至新的目标占空比 (DOUT_TARGET)。在加速期间 (DOUT_TARGET > DOUT_TARGET_PREV)，斜坡速率由 PWM_RAMP_SEL 设置；在减速期间 (DOUT_TARGET < DOUT_TARGET_PREV)，斜坡速率为 PWM_RAMP_SEL（当 PWM_DECEL_SEL = 0x0 时）或 0.5 x PWM_RAMP_SEL（当 PWM_DECEL_SEL = 0x1 时）。PWM_DECEL_SEL = 0x1 在减速期间提供较慢的斜坡，以避免因电机再生能量回馈引起的直流总线电压峰值。图 6-7 展示了根据 PWM_RAMP_SEL 增大和减小 DOUT 的示例。
图 6-7 占空比斜坡控制当收到电机停止 (DOUT_TARGET = 0%) 指令时，MC111 根据 RAMP_ON_STOP_DIS 的设置来停止电机。当 RAMP_ON_STOP_DIS 设置为 0x1 时，在检测到电机停止（在 tSTOP_DET 内）时，所有 FET 都被置于 Hi-Z 状态。当 RAMP_ON_STOP_DIS 设置为 0x0 时，器件会将 DOUT（以 PWM_DECEL_SEL 设置的速率）斜降至零，随后所有 FET 进入 Hi-Z 状态。一旦 FET 处于 Hi-Z 状态，根据 STBY_EN 和 SLEEP_EN 位，MC111 将继续处于待机状态或进入低功耗睡眠状态。当 DIN 设置为 0% 时进入休眠状态的电机停止序列如 图 6-8 所示。
图 6-8 DIN 设置为 0% 时的睡眠进入序列将 PWM_RAMP_EN 位设置为 0x0 会禁用占空比斜坡。禁用占空比斜坡会导致 DOUT 中的阶跃变化（当 DIN 变化时），从而可能导致高电机相电流或直流总线电压峰值。TI 建议将 PWM_RAMP_EN 设置为 0x1，以避免任何电流或电压峰值。