ZHCSN22 April   2020 DRV8434S

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
    1. 5.1 引脚功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 SPI 时序要求
    7. 6.7 分度器时序要求
      1. 6.7.1 典型特性
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能模块图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  步进电机驱动器电流额定值
        1. 7.3.1.1 峰值电流额定值
        2. 7.3.1.2 均方根电流额定值
        3. 7.3.1.3 满量程电流额定值
      2. 7.3.2  PWM 电机驱动器
      3. 7.3.3  微步进分度器
      4. 7.3.4  通过 MCU DAC 控制 VREF
      5. 7.3.5  电流调节
      6. 7.3.6  衰减模式
        1. 7.3.6.1 上升和下降电流阶段均为慢速衰减
        2. 7.3.6.2 上升电流阶段为慢速衰减，下降电流阶段混合衰减
        3. 7.3.6.3 用于上升电流的慢速衰减，用于下降电流的快速衰减
        4. 7.3.6.4 上升和下降电流阶段均为混合衰减
        5. 7.3.6.5 智能调优动态衰减
        6. 7.3.6.6 智能调优纹波控制
      7. 7.3.7  PWM 关断时间
      8. 7.3.8  消隐时间
      9. 7.3.9  电荷泵
      10. 7.3.10 线性稳压器
      11. 7.3.11 逻辑电平、三电平和四电平引脚图
        1. 7.3.11.1 nFAULT 引脚
      12. 7.3.12 保护电路
        1. 7.3.12.1 VM 欠压锁定 (UVLO)
        2. 7.3.12.2 VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.12.3 过流保护 (OCP)
          1. 7.3.12.3.1 锁存关断 (OCP_MODE = 0b)
          2. 7.3.12.3.2 自动重试 (OCP_MODE = 1b)
        4. 7.3.12.4 失速检测
        5. 7.3.12.5 开路负载检测 (OL)
        6. 7.3.12.6 过热警告 (OTW)
        7. 7.3.12.7 热关断 (OTSD)
          1. 7.3.12.7.1 锁存关断 (OTSD_MODE = 0b)
          2. 7.3.12.7.2 自动恢复 (OTSD_MODE = 1b)
        8.       故障条件汇总
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式 (nSLEEP = 0)
      2.      56
      3. 7.4.2 禁用模式（nSLEEP = 1，ENABLE = 0）
      4. 7.4.3 工作模式（nSLEEP = 1，ENABLE = 1）
      5. 7.4.4 nSLEEP 复位脉冲
      6.      功能模式汇总
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行外设接口 (SPI) 通信
        1. 7.5.1.1 SPI 格式
        2. 7.5.1.2 用于单个目标器件的 SPI
        3. 7.5.1.3 用于菊花链配置的多个目标器件的 SPI
        4. 7.5.1.4 用于并行配置的多个目标器件的 SPI
    6. 7.6 寄存器映射
  8. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    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
        1. 8.2.2.1 步进电机转速
        2. 8.2.2.2 电流调节
        3. 8.2.2.3 衰减模式
        4. 8.2.2.4 应用曲线
        5. 8.2.2.5 热应用
          1. 8.2.2.5.1 功率损耗
          2. 8.2.2.5.2 导通损耗
          3. 8.2.2.5.3 开关损耗
          4. 8.2.2.5.4 由于静态电流造成的功率损耗
          5. 8.2.2.5.5 总功率损耗
          6. 8.2.2.5.6 器件结温估算
  9. 9 电源相关建议
    1. 9.1 大容量电容
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
      1. 10.1.1 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 接收文档更新通知
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 静电放电警告
    5. 11.5 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.6 寄存器映射

表 7-15 列出了 DRV8434S 器件的存储器映射寄存器。表 7-15 中未列出的所有寄存器地址都应视为保留的存储单元，并且不得修改寄存器内容。

表 7-15 存储器映射
寄存器
名称		76543210访问
类型		地址
故障状态FAULTSPI_ERRORUVLOCPUVOCPSTLTFOLR0x00
DIAG 状态 1OCP_LS2_BOCP_HS2_BOCP_LS1_BOCP_HS1_BOCP_LS2_AOCP_HS2_AOCP_LS1_AOCP_HS1_AR0x01
DIAG 状态 2RSVDOTWOTSSTL_LRN_OKSTALLRSVDOL_BOL_AR0x02
CTRL1TRQ_DAC [3:0]RSVDOL_MODERSVDRW0x03
CTRL2EN_OUTRSVDTOFF [1:0]DECAY [2:0]RW0x04
CTRL3DIRSTEPSPI_DIRSPI_STEPMICROSTEP_MODE [3:0]RW0x05
CTRL4CLR_FLTLOCK [2:0]EN_OLOCP_MODEOTSD_MODEOTW_REPRW0x06
CTRL5RSVDSTL_LRNEN_STLSTL_REPRSVDRW0x07
CTRL6STALL_TH [7:0]RW0x08
CTRL7RC_RIPPLE[1:0]EN_SSCTRQ_SCALESTALL_TH[11:8]RW0x09
CTRL8TRQ_COUNT [7:0]R0x0A
CTRL9REV_ID[3:0]TRQ_COUNT[11:8]R0x0B

复杂的位访问类型通过编码可适应小型表单元。表 7-16 显示了用于此部分中访问类型的代码。

表 7-16 访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
写入类型
WW写入
复位或默认值
-n复位后的值或默认值

7.6.1 状态寄存器

状态寄存器用于报告警告和故障状况。状态寄存器是只读寄存器

表 7-17 列出了状态寄存器的存储器映射寄存器。表 7-17中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 7-17 状态寄存器摘要表格
地址寄存器名称部分
0x00故障状态转到
0x01DIAG 状态 1转到
0x02DIAG 状态 2转到

7.6.2 故障状态寄存器名称（地址 = 0x00）

图 7-31中显示了故障状态，表 7-18中对此进行了介绍。

只读

图 7-31 故障状态寄存器
76543210
FAULTSPI_ERRORUVLOCPUVOCPSTLTFOL
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-18 故障状态寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7FAULTR0b

当 nFAULT 引脚在 1 时，FAULT 位为 0。当 nFAULT 引脚在 0 时，FAULT 位为 1。

6SPI_ERRORR0b

指示 SPI 协议错误，例如 SCLK 脉冲多于所需，或者缺少 SCLK，即使 nSCS 为低电平。在出现故障时变为高电平，nFAULT 引脚被驱动为低电平。当协议错误消失时，并且已通过 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲发出清除故障命令后，将恢复正常运行。

5UVLOR0b

指示电源欠压锁定故障情况。

4CPUVR0b

指示电荷泵欠压故障情况。

3OCPR0b

指示过流故障情况

2STLR0b

表明存在电机失速情况。

1TFR0b

过热警告和过热关断的逻辑或。

0OLR0b

表明存在开路负载情况。

7.6.3 DIAG 状态 1（地址 = 0x01）

图 7-32中显示了 DIAG 状态 1，表 7-19中对此进行了介绍。

只读

图 7-32 DIAG 状态 1 寄存器
76543210
OCP_LS2_BOCP_HS2_BOCP_LS1_BOCP_HS1_BOCP_LS2_AOCP_HS2_AOCP_LS1_AOCP_HS1_A
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-19 DIAG 状态 1 寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7OCP_LS2_BR0b

表明 BOUT 中半桥 2 的低侧 FET 上存在过流故障

6OCP_HS2_BR0b

表明 BOUT 中半桥 2 的高侧 FET 上存在过流故障

5OCP_LS1_BR0b

表明 BOUT 中半桥 1 的低侧 FET 上存在过流故障

4OCP_HS1_BR0b

表明 BOUT 中半桥 1 的高侧 FET 上存在过流故障

3OCP_LS2_AR0b

表明 AOUT 中半桥 2 的低侧 FET 上存在过流故障

2OCP_HS2_AR0b

表明 AOUT 中半桥 2 的高侧 FET 上存在过流故障

1OCP_LS1_AR0b

表明 AOUT 中半桥 1 的低侧 FET 上存在过流故障

0OCP_HS1_AR0b

表明 AOUT 中半桥 1 的高侧 FET 上存在过流故障

7.6.4 DIAG 状态 2（地址 = 0x02）

图 7-33中显示了 DIAG 状态 2，表 7-20中对此进行了介绍。

只读

图 7-33 DIAG 状态 2 寄存器
76543210
RSVDOTWOTSSTL_LRN_OKSTALLRSVDOL_BOL_A
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-20 DIAG 状态 2 寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7RSVDR0b

保留。

6OTWR0b

表明过热警告。

5OTSR0b

表明过热关断。

4STL_LRN_OKR0b

表明失速检测学习成功

3STALLR0b

表明存在电机失速情况

2RSVDR0b

保留。

1OL_BR0b

表明 BOUT 上的开路负载检测

0OL_AR0b

表明 AOUT 上的开路负载检测

7.6.5 控制寄存器

IC 控制寄存器用于配置器件。状态寄存器支持读写。

表 7-21列出了控制寄存器的存储器映射寄存器。表 7-21中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的存储单元，并且不应修改寄存器内容。

表 7-21 控制寄存器摘要表格
地址寄存器名称部分
0x03CTRL1Topic Link Label7.6.6
0x04CTRL2Topic Link Label7.6.7
0x05CTRL3Topic Link Label7.6.8
0x06CTRL4Topic Link Label7.6.9
0x07CTRL5Topic Link Label7.6.10
0x08CTRL6Topic Link Label7.6.11
0x09CTRL7Topic Link Label7.6.12
0x0ACTRL8Topic Link Label7.6.13
0x0BCTRL9

7.6.6 CTRL1 控制寄存器（地址 = 0x03）

图 7-34中显示了 CTRL1 控制，表 7-22中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-34 CTRL1 控制寄存器
76543210
TRQ_DAC [3:0]RSVDOL_MODERSVD
R/W-0000bR/W-00bR/W-0bR/W-0b
表 7-22 CTRL1 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-4TRQ_DAC [3:0]读/写0000b

0000b = 100%

0001b = 93.75%

0010b = 87.5%

0011b = 81.25%

0100b = 75%

0101b = 68.75%

0110b = 62.5%

0111b = 56.25%

1000b = 50%

1001b = 43.75%

1010b = 37.5%

1011b = 31.25%

1100b = 25%

1101b = 18.75%

1110b = 12.5%

1111b = 6.25%

3-2RSVD读/写00b

保留

1OL_MODE读/写0b

0b = 使用 CLR_FLT 位或 nSLEEP 复位脉冲清除锁存 OL 故障后，nFAULT 会被释放

1b = OL 故障情况消失后，nFAULT 会被立即释放

0RSVD读/写0b

保留

7.6.7 CTRL2 控制寄存器（地址 = 0x04）

图 7-35中显示了 CTRL2，表 7-23中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-35 CTRL2 控制寄存器
76543210
EN_OUTRSVDTOFF [1:0]DECAY [2:0]
R/W-0bR/W-00bR/W-01bR/W-111b
表 7-23 CTRL2 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7EN_OUT读/写0b

写入“0”可禁用所有输出。

6-5RSVD读/写00b

保留

4-3TOFF [1:0]读/写01b

00b = 7µs

01b = 16µs

10b = 24µs

11b = 32µs

2-0DECAY [2:0]读/写111b

000b = 提高慢速衰减，降低慢速衰减

001b = 提高慢速衰减，降低混合衰减 30%

010b = 提高慢速衰减，降低混合衰减 60%

011b = 提高慢速衰减，降低快速衰减

100b = 提高混合衰减 30%，降低混合衰减 30%

101b = 提高混合衰减 60%，降低混合衰减 60%

110b = 智能调优动态衰减

111b = 智能调优纹波控制

7.6.8 CTRL3 控制寄存器（地址 = 0x05）

图 7-36中显示了 CTRL3，表 7-24中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-36 CTRL3 控制寄存器
76543210
DIRSTEPSPI_DIRSPI_STEPMICROSTEP_MODE [3:0]
R/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0110b
表 7-24 CTRL3 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7DIR读/写0b

方向输入。SPI_DIR = 1 时，逻辑值“1”设置步进的方向。

6STEP读/写0b

步进输入。SPI_STEP = 1 时，逻辑值“1”会使分度器前进一步。该位会自行清除，并在写入“1”后自动变为“0”。

5SPI_DIR读/写0b

0b = DIR 的输出跟随输入引脚

1b = 输出跟随 SPI 寄存器 DIR

4SPI_STEP读/写0b

0b = STEP 的输出跟随输入引脚

1b = 输出跟随 SPI 寄存器 STEP

3-0MICROSTEP_MODE [3:0]读/写0110b

0000b = 100% 电流的全步进（两相励磁）

0001b = 71% 电流的全步进（两相励磁）

0010b = 非循环 1/2 步进

0011b = 1/2 步进

0100b = 1/4 步进

0101b = 1/8 步进

0110b = 1/16 步进

0111b = 1/32 步进

1000b = 1/64 步进

1001b = 1/128 步进

1010b = 1/256 步进

1011b 至 1111b = 保留

7.6.9 CTRL4 控制寄存器（地址 = 0x06）

图 7-37中显示了 CTRL4，表 7-25中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-37 CTRL4 控制寄存器
76543210
CLR_FLTLOCK [2:0]EN_OLOCP_MODEOTSD_MODEOTW_REP
R/W-0bR/W-011bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0b
表 7-25 CTRL4 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7CLR_FLT读/写0b

向该位写入“1”可清除所有锁存故障位。写入后该位会自动复位。

6-4LOCK [2:0]读/写011b

写入 110b 可锁定设置并忽略后续寄存器写入，除非写入这些位和地址 0x06h 位 7 (CLR_FLT)。在解锁时写入除 110b 之外的任何序列没有任何影响。

向此寄存器写入 011b 可解锁所有寄存器。在锁定时写入除 011b 之外的任何序列没有任何影响。

3EN_OL读/写0b

写入“1”可启用开路负载检测

2OCP_MODE读/写0b

0b = 过流情况会导致锁存故障

1b = 过流情况会导致自动重试故障

1OTSD_MODE读/写0b

0b = 过热情况会导致锁存故障

1b = 过热情况会导致自动恢复故障

0TW_REP读/写0b

0b = 不会在 nFAULT 线路上报告过热或欠温警告

1b = 会在 nFAULT 线路上报告过热或欠温警告

7.6.10 CTRL5 控制寄存器（地址 = 0x07）

图 7-38中显示了 CTRL5 控制，表 7-26中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-38 CTRL5 控制寄存器
76543210
RSVDSTL_LRNEN_STLSTL_REPRSVD
R/W-00bR/W-0bR/W-0bR/W-1bR/W-000b
表 7-26 CTRL5 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-6RSVD读/写00b

保留。应始终为“00”。

5STL_LRN读/写0b

写入“1”可了解失速检测的失速计数。当失速学习过程完成后，该位会自动返回到“0”。

4EN_STL读/写0b

0b = 禁用失速检测

1b = 启用失速检测

3STL_REP读/写1b

0b = nFAULT 上未报告失速检测

1b = nFAULT 上已报告失速检测

2-0RSVD读/写000b

保留。应始终为“000”。

7.6.11 CTRL6 控制寄存器（地址 = 0x08）

图 7-39中显示了 CTRL6，表 7-27中对此进行了介绍。

读取/写入

图 7-39 CTRL6 控制寄存器
76543210
STALL_TH [7:0]
R/W-00000011b
表 7-27 CTRL6 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-0STALL_TH [7:0]读/写00000011b

失速阈值的低 8 位。

000000000000b = 计数为 0

XXXXXXXXXXXXb = 计数为 1 到 4094

111111111111b = 计数为 4095

7.6.12 CTRL7 控制寄存器（地址 = 0x09）

图 7-40中显示了 CTRL7，表 7-28中对此进行了介绍。

只读

图 7-40 CTRL7 控制寄存器
76543210
RC_RIPPLE[1:0]EN_SSCTRQ_SCALESTALL_TH[11:8]
R/W-00bR/W-1bR/W-0bR/W-0000b
表 7-28 CTRL7 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-6RC_RIPPLE[1:0]读/写00b

00b = 1% 波纹

01b = 2% 波纹

10b = 4% 波纹

11b = 6% 波纹

5EN_SSC读/写1b

1b = 已启用展频

0b = 已禁用展频

4TRQ_SCALE读/写0b

0b = 未应用任何扭矩计数调节

1b = 扭矩计数按系数 8 向上调节

3-0STALL_TH读/写0000b

失速阈值的高 4 位。

7.6.13 CTRL8 控制寄存器（地址 = 0x0A）

图 7-41中显示了 CTRL8，表 7-29中对此进行了介绍。

只读

图 7-41 CTRL8 控制寄存器
76543210
TRQ_COUNT[7:0]
R-11111111b
表 7-29 CTRL8 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-0TRQ_COUNTR11111111b

TRQ_COUNT 的低 8 位。

000000000000b = 计数为 0

XXXXXXXXXXXXb = 计数为 1 到 4094

111111111111b = 计数为 4095

7.6.14 CTRL9 控制寄存器（地址 = 0x0B）

图 7-42中显示了 CTRL9，表 7-30中对此进行了介绍。

只读

图 7-42 CTRL9 控制寄存器
76543210
REV_ID[3:0]TRQ_COUNT[11:8]
R-0000bR-1111b
表 7-30 CTRL9 控制寄存器字段说明
位字段类型默认值说明
7-4REV_IDR0000b器件修订版本标识。0000b 指示量产修订。
3-0TRQ_COUNTR1111b

TRQ_COUNT 的高 4 位。
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