ZHCSZ98A November 2025 – September 2026 MC121-Q1
PRODMIX
MC121-Q1 具有用户配置的斜坡功能,可在电机启动期间达到如 图 6-6 所示的目标输出占空比(如 图 6-2 中所示的 DOUT_TARGET)。两级斜坡(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,MC121-Q1 将进入预启动阶段。当 PRESTART_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。PRESTART_RAMP_EN 设置为 0x0 时,则 DOUT_TARGET 会直接更新 DOUT。预启动阶段持续到观察到 16 至 32 个霍尔边沿为止。
预启动阶段结束后,当 PWM_RAMP_EN 设为 0x1 时,输出占空比 (DOUT) 以 PWM_RAMP_SEL 设定的速率线性增加,将 DOUT 斜坡上升至 DOUT_TARGET。如果 DOUT 在预启动阶段结束时已达到 DOUT_TARGET,则器件直接进入稳态。当 DOUT 达到输出占空比或速度目标时,软启动阶段结束。当 PWM_RAMP_EN 设为 0x0 时,DOUT 在预启动阶段后直接由 DOUT_TARGET 更新。
在预启动阶段,MC121-Q1 始终使用方波换向来驱动电机。MC121-Q1 在预启动阶段不施加霍尔偏移(角度和时间偏移)。在预启动阶段施加退磁时间(由 DEMAG_TIME 配置设定),以最大限度减少启动时的直流母线电压尖峰。在软启动阶段,施加霍尔偏移和退磁时间(由 AUTO_DEMAG_EN 配置设定),MC121-Q1 使用 COMMUTATION_MODE 设定的换相方案。
如果 MC121-Q1 在转子堵转检测时间 tLRD 内未检测到霍尔信号跳变,则器件进入转子堵转保护故障状态。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。在电机运行期间,堵转检测时间 (tLRD_RUN) 固定为 320ms。在预启动阶段会禁用霍尔偏移(角度和时间)。
在电机运行期间,当 DIN 发生变化时,MC121-Q1 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。
当收到电机停止 (DOUT_TARGET = 0%) 指令时,MC121-Q1 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 处于高阻态,根据 STBY_EN 和 SLEEP_EN 配置,MC121-Q1 继续处于活动模式、待机模式,或进入低功耗睡眠状态。DOUT_TARGET 设为 0% 时的电机停止序列如 图 6-8 所示。
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。