ZHCSZ98A November   2025  – September 2026 MC121-Q1

PRODMIX  

  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 额定值
    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 电流限制
        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
    5. 8.5 霍尔元件位置
  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
  12. 11机械、封装和可订购信息

6.3.1.7 PWM 调制模式

MC121-Q1 提供三种 PWM 调制模式：同步、异步和混合。PWM_MODE 位设置 PWM 关断时间和 θDEMAG 期间电机电流的混合、同步或异步调制，如 节 6.3.1.7 所述。图 6-16、图 6-17 和 图 6-18 分别展示了在 θDEMAG 期间异步、同步和混合续流状态的计时示意图。

在同步模式下，两个低侧 FET 在 PWM 关断时间内导通。同步模式通过使续流电流流经 FET 而非体二极管来降低功率损耗。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，续流电流通过另一个低边 FET 的体二极管导通。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。

MC121-Q1 具有混合调制方案，该方案结合了两种模式，以在续流期间降低功率损耗，同时防止反向电流流动。

MC121-Q1 采用异步模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图图 6-16 采用异步模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图
MC121-Q1 采用同步模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图图 6-17 采用同步模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图
MC121-Q1 采用混合模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图图 6-18 采用混合模式进行 θDEMAG 的方波换相详细计时示意图

表 6-1 展示了输出 PWM 的 H 桥状态。H 表示给定 OUTx 桥臂中的高边 FET 导通，L 表示给定 OUTx 桥臂中的低边 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器件设置确定的内部信号。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/软换相）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 关断时间/占空比期间或限流关断期间，或换相事件前的相位退磁时间内的电机电流续流 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。

MC121-Q1 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。零电流检测器禁用相应的低边 FET，使 H 桥进入异步模式，以防止反向电流流动。通过在每个 PWM 周期内自动在同步和异步模式之间切换，MC121-Q1 降低了器件功率损耗，同时避免反电动势在电机绕组中产生非预期的负电流。

表 6-2 展示了 PWM_MODE 位配置 PWM 调制模式的设置。

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 混合 混合
001b 混合 异步
010b 异步 混合
011b 同步 混合
100b 同步 同步
101b 同步 异步
110b 异步 同步
111b 异步 异步