ZHCSU34 November 2023 DRV8214
PRODUCTION DATA
DRV8214 集成了失速检测特性。失速检测方案的原理基础是,电机电流会在失速条件下增大。DRV8214 比较 IPROPI 引脚上的电压与 VREF 引脚上的电压(或 500mV),确定是否发生了电机失速情况。通过 INT_VREF 寄存器确定该设置。表 8-10 显示了 INT_VREF 的可配置选项。以下段落介绍了如何通过配置 I2C 寄存器,实现所需的失速检测响应。
位 | 说明 |
---|---|
0b | VVREF 不固定 |
1b | VVREF 在内部固定为 500mV |
当检测到电机失速时,状态寄存器中的 STALL 位会变为 1b。EN_STALL 位用于启用或禁用失速检测。下表总结了 EN_STALL 位设置。
EN_STALL | 说明 |
---|---|
0b | 禁用失速检测。当 IMODE = 01b 且 VIPROPI ≥ VVREF 时,始终执行电流调节。 |
1b | 启用失速检测。 |
IPROPI 引脚为失速检测模块提供电流检测信号。VREF 引脚设置检测到失速情况的 ITRIP 电流电平。如表 8-10 所示,当 INT_VREF = 1b 时,VVREF 在内部固定为 500mV。当 VIPROPI ≥ VVREF 时,这意味着 IOUT ≥ ITRIP。器件在此处检测到失速情况。失速检测在时间段 tINRUSH 内被消隐,避免因电机启动期间的高浪涌电流而导致误检测。如前所述,IPROPI 和 VREF 引脚也支持电流调节。
TINRUSH[15:0] 位设置失速检测逻辑在电机启动期间忽略浪涌电流的时间段 (tINRUSH)。tINRUSH 时间结束后,DRV8214 指示下一瞬时 VIPROPI 大于或等于 VVREF 的失速情况。
禁用电压或速度软启动后,tINRUSH 时间将直接反映 TINRUSH 位的设置。tINRUSH 可设置为 5ms(对应于 0000h)和 6.7s(对应于 FFFFh)之间的值,默认值为 1s。LSB 的每个增量都对应于 102.4μs 的浪涌时间。
启用电压或速度软启动后,目标电机电压或转速将在 tINRUSH 时间内进行软启动和软停止。设置 TINRUSH 位时,应使 tINRUSH = TINRUSH 位设置 x WSET_VSET。例如,如果 WSET_VSET = 10 并且预期浪涌时间为 1s,则 TINRUSH 位设置应对应于 100ms。
以下情况会导致失速检测方案在 tINRUSH 时间内忽略浪涌电流:
给 DRV8214 上电
从故障中恢复
器件退出睡眠模式后
从失速情况恢复后,如表 8-12 所述
SMODE 位对器件对失速情况的响应进行编程。当 SMODE = 0b 时,输出禁用,STALL 位变为 1b。当 SMODE = 1b 时,STALL 位变为 1b,但输出继续将电流驱动到电机中。表 8-12 总结了 SMODE 位设置。
SMODE | 说明 | 从失速情况中恢复 |
---|---|---|
0b | 带指示的锁存禁用:OUTx 引脚禁用且 STALL 位变为 1b。 | 必须通过向 CLR_FLT 位写入 1b 来发出清除故障命令。发出清除故障命令后,STALL 位变为 0b。从失速状态唤醒后,失速检测方案会在 tINRUSH 时间内忽略浪涌电流,如前所述。在 tINRUSH 时间后,如果电机电流仍然高于 ITRIP,则会再次检测到失速情况。 |
1b | 仅指示:OUTx 引脚保持工作状态,STALL 位变为 1b。 | 必须通过向 CLR_FLT 位写入 1b 以使 STALL 位变为 0b 来发出清除故障命令。在 tINRUSH 时间后,如果电机电流仍然高于 ITRIP,则会再次检测到失速情况。 |
IMODE 位决定电机驱动器的电流调节行为。表 8-9 总结了 IMODE 引脚设置。有关电流调节的更多详细信息,请参阅节 8.3.4.2。
STALL_REP 位决定是否在 nFAULT 引脚上报告失速。当 STALL_REP 位为 1b 时,只要检测到失速且 STALL 位为 1b,nFAULT 就会被拉至低电平。如果 STALL_REP 位为 0b,则不会在 nFAULT 输出上报告失速。
下图显示了硬件失速检测功能在不同配置下的示例时序图。