ZHCSZ98 November   2025 MC121-Q1

ADVANCE INFORMATION  

  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 - 汽车
    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

6.3.2 保护功能

MC121-Q1 集成了针对转子堵转、电流限制、过流、VM 欠压、VM 过压以及过温事件的保护功能。表 6-3 显示了故障模式进入及恢复至活动模式的过程。

表 6-3 器件故障操作和响应
FAULT 条件 H 桥 器件逻辑 FG/RD 指示？ 恢复
锁定转子保护 在 tLRD 时间内未检测到霍尔跳变且 LRD_RETRY_DIS = 0x0 禁用所有 FET (Hi-Z) 启用 是 在 tlock_long_retry 或 tlock_quick_retry 后自动重试
电机失速：连续 5 次启动尝试中，均在 tLRD 时间内未检测到霍尔跳变，且 LRD_RETRY_DIS = 0x1 禁用所有 FET (Hi-Z) 锁定故障；仅可通过电源复位或唤醒清除锁定故障
电流限制 IOUTx,LS > ILIMIT 基于 PWM_MODE，高侧 FET 被禁用，电流通过低侧 FET 进行续流 否 下一个输出 PWM 占空比开始时，IOUTx,LS < ILIMIT
过压保护 VVM > VOVP 上升沿且 OVP_EN=0x1 禁用所有 FET (Hi-Z) 是，如果 FGRD_FAULT_SEL = 0x1 VVM < VOVP 下降
过流保护 IOUTx > IOCP 且 OCP_MODE = 0x0 禁用所有 FET (Hi-Z) tlock_long_retry 后自动重试
IOUTx > IOCP 且 OCP_RETRY_MODE = 0x1 连续 3 次 OCP 事件后锁定；仅可通过电源复位或唤醒清除锁定故障
热关断 TJ > TTSD 禁用所有 FET (Hi-Z) TJ < TTSD - THYS
欠压保护 VVM < VUVLO 下降 禁用所有 FET (Hi-Z) 禁用 否 VVM > VUVLO 上升
集成电源钳位 VVM > VMCLAMP 且 VM_CLAMP_DIS = 0x0 已禁用 HS FET (Hi-Z) 启用 VVM < VMCLAMP

FG/RD 引脚支持向风扇控制器反馈电机转速或转子堵转检测信号。将 FGRD_MODE 位设为 0x0 可将 FG/RD 引脚配置为频率发生器 (FG) 输出模式。内部霍尔传感器信号的跳变决定了 FG 信号的频率。通过设置 FG_MULTIPLIER 位，FG 引脚可按内部霍尔传感器频率的 1/2、1、2/3 或 2 倍因子进行翻转。FG_MULTIPLIER 位有助于在更换具有不同磁极对数的电机时，最大程度减少系统设计和固件的改动。当 FG_HALL_RAW_EN 设为 0x0 时，FG 引脚信号与霍尔偏移信号相对应。当 FG_HALL_RAW_EN = 0x1 时，FG 引脚信号直接对应霍尔传感器信号。当 FG_HALL_RAW_EN = 0x1 时，器件不支持 2/3 的 FG_MULTIPLIER 设置。

FG/RD 引脚根据 表 6-4 指示器件故障模式、转子堵转状态及活动模式状态。当电机处于静止/空闲状态（因 DIN = 0% 或 DOUT_TARGET = 0% 而停止）时，FG 引脚的状态始终与用于指示转子堵转或器件故障状态的状态互补。例如，如果 FGRD_MODE、FGRD_INVERT 和 FGRD_FAULT_SEL 位的组合将转子堵转指示为 FG 引脚上的低电平有效信号，则当电机处于静止/空闲状态时，FG 引脚的状态为高电平（通过外部上拉实现）。

表 6-4 FG/RD 引脚行为
FGRD_MODE 位 FGRD_INVERT 位 FGRD_FAULT_SEL 位 活动模式指示 转子堵转指示 故障模式指示
0x0 0x0 0x0 FG = 切换 FG = 低电平有效 FG = 先前状态
0x0 0x1 FG = 低电平有效
0x1 0x0 FG = 拉至高电平 FG = 先前状态
0x1 0x1 FG = 拉至高电平
0x1 0x0 0x0 RD = 拉至高电平 RD = 低电平有效 RD = 先前状态
0x1 RD = 低电平有效
0x1 0x0 RD = 低电平有效 RD = 拉至高电平 RD = 先前状态
0x1 RD = 拉至高电平