ZHCSRF9A December   2022  – October 2023 DRV8461

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议的工作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
      1. 6.5.1 SPI 时序要求
      2. 6.5.2 STEP 和 DIR 时序要求
    6. 6.6 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  运行接口
      2. 7.3.2  步进电机驱动器电流额定值
        1. 7.3.2.1 峰值电流额定值
        2. 7.3.2.2 均方根电流额定值
        3. 7.3.2.3 满量程电流额定值
      3. 7.3.3  PWM 电机驱动器
      4. 7.3.4  微步进分度器
      5. 7.3.5  分度器输出
        1. 7.3.5.1 nHOME 输出
      6. 7.3.6  自动微步模式
      7. 7.3.7  自定义微步进表
      8. 7.3.8  电流调节
        1. 7.3.8.1 内部基准电压
      9. 7.3.9  静止省电模式
      10. 7.3.10 电流调节衰减模式
        1. 7.3.10.1 慢速衰减
        2. 7.3.10.2 混合衰减
        3. 7.3.10.3 智能调优动态衰减
        4. 7.3.10.4 智能调优纹波控制
        5. 7.3.10.5 PWM 关断时间
        6. 7.3.10.6 电流调节消隐时间和抗尖峰脉冲时间
      11. 7.3.11 使用外部电阻器进行电流检测
      12. 7.3.12 静音步进衰减模式
      13. 7.3.13 自动扭矩动态电流调节
        1. 7.3.13.1 自动扭矩学习例程
        2. 7.3.13.2 电流控制环路
        3. 7.3.13.3 PD 控制环路
      14. 7.3.14 电荷泵
      15. 7.3.15 线性稳压器
      16. 7.3.16 VCC 电压电源
      17. 7.3.17 逻辑电平、三电平和四电平引脚图
      18. 7.3.18 展频
      19. 7.3.19 保护电路
        1. 7.3.19.1  VM 欠压锁定
        2. 7.3.19.2  VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.19.3  逻辑电源上电复位 (POR)
        4. 7.3.19.4  过流保护 (OCP)
          1. 7.3.19.4.1 锁存关断
          2. 7.3.19.4.2 自动重试
        5. 7.3.19.5  失速检测
        6. 7.3.19.6  开路负载检测 (OL)
        7. 7.3.19.7  过热警告 (OTW)
        8. 7.3.19.8  热关断 (OTSD)
          1. 7.3.19.8.1 锁存关断
          2. 7.3.19.8.2 自动重试
        9. 7.3.19.9  电源电压检测
        10. 7.3.19.10 nFAULT 输出
        11. 7.3.19.11 故障条件汇总
      20. 7.3.20 器件功能模式
        1. 7.3.20.1 睡眠模式
        2. 7.3.20.2 禁用模式
        3. 7.3.20.3 工作模式
        4. 7.3.20.4 nSLEEP 复位脉冲
        5. 7.3.20.5 功能模式汇总
    4. 7.4 编程
      1. 7.4.1 串行外设接口 (SPI) 通信
        1. 7.4.1.1 SPI 格式
        2. 7.4.1.2 用于菊花链配置的多个目标器件的 SPI
        3. 7.4.1.3 用于并行配置的多个目标器件的 SPI
    5. 7.5 寄存器映射
      1. 7.5.1 状态寄存器
        1. 7.5.1.1 FAULT（地址 = 0x00）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.1.2 DIAG1（地址 = 0x01）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.1.3 DIAG2（地址 = 0x02）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.1.4 DIAG3（地址 = 0x03）[默认值 = 00h]
      2. 7.5.2 控制寄存器
        1. 7.5.2.1  CTRL1（地址 = 0x04）[默认值 = 0Fh]
        2. 7.5.2.2  CTRL2（地址 = 0x05）[默认值 = 06h]
        3. 7.5.2.3  CTRL3（地址 = 0x06）[默认值 = 38h]
        4. 7.5.2.4  CTRL4（地址 = 0x07）[默认值 = 49h]
        5. 7.5.2.5  CTRL5（地址 = 0x08）[默认值 = 03h]
        6. 7.5.2.6  CTRL6（地址 = 0x09）[默认值 = 20h]
        7. 7.5.2.7  CTRL7（地址 = 0x0A）[默认值 = FFh]
        8. 7.5.2.8  CTRL8（地址 = 0x0B）[默认值 = 0Fh]
        9. 7.5.2.9  CTRL9（地址 = 0x0C）[默认值 = 10h]
        10. 7.5.2.10 CTRL10（地址 = 0x0D）[默认值 = 80h]
        11. 7.5.2.11 CTRL11（地址 = 0x0E）[默认值 = FFh]
        12. 7.5.2.12 CTRL12（地址 = 0x0F）[默认值 = 20h]
        13. 7.5.2.13 CTRL13（地址 = 0x10）[默认值 = 10h]
        14. 7.5.2.14 CTRL14（地址 = 0x3C）[默认值 = 58h]
      3. 7.5.3 索引寄存器
        1. 7.5.3.1 INDEX1（地址 = 0x11）[默认值 = 80h]
        2. 7.5.3.2 INDEX2（地址 = 0x12）[默认值 = 80h]
        3. 7.5.3.3 INDEX3（地址 = 0x13）[默认值 = 80h]
        4. 7.5.3.4 INDEX4（地址 = 0x14）[默认值 = 82h]
        5. 7.5.3.5 INDEX5（地址 = 0x15）[默认值 = B5h]
      4. 7.5.4 自定义微步进寄存器
        1. 7.5.4.1 CUSTOM_CTRL1（地址 = 0x16）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.4.2 CUSTOM_CTRL2（地址 = 0x17）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.4.3 CUSTOM_CTRL3（地址 = 0x18）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.4.4 CUSTOM_CTRL4（地址 = 0x19）[默认值 = 00h]
        5. 7.5.4.5 CUSTOM_CTRL5（地址 = 0x1A）[默认值 = 00h]
        6. 7.5.4.6 CUSTOM_CTRL6（地址 = 0x1B）[默认值 = 00h]
        7. 7.5.4.7 CUSTOM_CTRL7（地址 = 0x1C）[默认值 = 00h]
        8. 7.5.4.8 CUSTOM_CTRL8（地址 = 0x1D）[默认值 = 00h]
        9. 7.5.4.9 CUSTOM_CTRL9（地址 = 0x1E）[默认值 = 00h]
      5. 7.5.5 自动扭矩寄存器
        1. 7.5.5.1  ATQ_CTRL1（地址 = 0x1F）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.5.2  ATQ_CTRL2（地址 = 0x20）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.5.3  ATQ_CTRL3（地址 = 0x21）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.5.4  ATQ_CTRL4（地址 = 0x22）[默认值 = 20h]
        5. 7.5.5.5  ATQ_CTRL5（地址 = 0x23）[默认值 = 00h]
        6. 7.5.5.6  ATQ_CTRL6（地址 = 0x24）[默认值 = 00h]
        7. 7.5.5.7  ATQ_CTRL7（地址 = 0x25）[默认值 = 00h]
        8. 7.5.5.8  ATQ_CTRL8（地址 = 0x26）[默认值 = 00h]
        9. 7.5.5.9  ATQ_CTRL9（地址 = 0x27）[默认值 = 00h]
        10. 7.5.5.10 ATQ_CTRL10（地址 = 0x28）[默认值 = 08h]
        11. 7.5.5.11 ATQ_CTRL11（地址 = 0x29）[默认值 = 0Ah]
        12. 7.5.5.12 ATQ_CTRL12（地址 = 0x2A）[默认值 = FFh]
        13. 7.5.5.13 ATQ_CTRL13（地址 = 0x2B）[默认值 = 05h]
        14. 7.5.5.14 ATQ_CTRL14（地址 = 0x2C）[默认值 = 0Fh]
        15. 7.5.5.15 ATQ_CTRL15（地址 = 0x2D）[默认值 = 00h]
        16. 7.5.5.16 ATQ_CTRL16（地址 = 0x2E）[默认值 = FFh]
        17. 7.5.5.17 ATQ_CTRL17（地址 = 0x2F）[默认值 = 00h]
        18. 7.5.5.18 ATQ_CTRL18（地址 = 0x30）[默认值 = 00h]
      6. 7.5.6 静音步进寄存器
        1. 7.5.6.1 SS_CTRL1（地址 = 0x31）[默认值 = 00h]
        2. 7.5.6.2 SS_CTRL2（地址 = 0x32）[默认值 = 00h]
        3. 7.5.6.3 SS_CTRL3（地址 = 0x33）[默认值 = 00h]
        4. 7.5.6.4 SS_CTRL4（地址 = 0x34）[默认值 = 00h]
        5. 7.5.6.5 SS_CTRL5（地址 = 0x35）[默认值 = FFh]
  9. 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
      3. 8.2.3 应用性能曲线图
      4. 8.2.4 热应用
        1. 8.2.4.1 功率损耗
        2. 8.2.4.2 导通损耗
        3. 8.2.4.3 开关损耗
        4. 8.2.4.4 由于静态电流造成的功率损耗
        5. 8.2.4.5 总功率损耗
        6. 8.2.4.6 器件结温估算
  10. 9 散热注意事项
    1. 9.1 散热焊盘
    2. 9.2 PCB 材料推荐
  11. 10电源相关建议
    1. 10.1 大容量电容
    2. 10.2 电源
  12. 11布局
    1. 11.1 布局指南
    2. 11.2 布局示例
  13. 12器件和文档支持
    1. 12.1 文档支持
      1. 12.1.1 相关文档
    2. 12.2 接收文档更新通知
    3. 12.3 支持资源
    4. 12.4 商标
    5. 12.5 静电放电警告
    6. 12.6 术语表
  14. 13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

6.5 电气特性

典型值都是在 TA = 25°C 且 VVM = 24V 条件下的值。除非另有说明，否则所有限值都是在推荐工作条件下的限值。
参数测试条件最小值典型值最大值单位
电源电压（VM、DVDD）
IVMVM 工作电源电流ENABLE = 1，nSLEEP = 1，无电机负载，VCC = 外部 5V

5

7.5

mA
ENABLE = 1，nSLEEP = 1，无电机负载，VCC = DVDD

8

11

IVMQVM 睡眠模式电源电流nSLEEP = 02.5

5

μA
tSLEEP睡眠时间nSLEEP = 0 至睡眠模式120μs
tRESETnSLEEP 复位脉冲nSLEEP 低电平至清除故障2040μs
tWAKE唤醒时间H/W 接口，nSLEEP = 1 至输出转换0.851.2ms

SPI 接口，nSLEEP = 1 至 SPI 就绪

0.15

0.25

ms
tON开通时间1VM > UVLO 至输出转换

0.9

1.3ms
VDVDD内部稳压器电压无外部负载，6V < VVM < 65V4.7555.25V
无外部负载，VVM = 4.5V

4.2

4.42

V

电荷泵（VCP、CPH、CPL）
VVCP

VCP 工作电压

6 V < VVM < 65VVVM

+ 5

V

f

VCP

电荷泵开关频率

VVM > UVLO；nSLEEP = 1

357

kHz

fCLK

内部数字时钟频率

VVM > UVLO；nSLEEP = 1

10

MHz

逻辑电平输入（STEP、DIR、MODE、DECAY1、nSCS、SCLK、SDI、nSLEEP）
VIL输入逻辑低电平电压00.6V
VIH输入逻辑高电平电压（除 DECAY1 外的所有引脚）1.55.5V
VIH_DECAY1输入逻辑高电平电压（DECAY1 引脚）

2.7

5.5

V

VHYS输入逻辑迟滞（除 nSLEEP 以外的所有引脚）100mV
VHYS_SLEEP

nSLEEP 逻辑迟滞

300

mV

IIL输入逻辑低电平电流（除 nSCS 外的所有引脚）VIN = 0V-11μA

IIL_nSCS

nSCS 逻辑低电平电流

nSCS = 0V

8

12

μA
IIH输入逻辑高电平电流（除 nSCS 外的所有引脚，200k 内部下拉电阻）VIN = DVDD50μA
IIH_nSCSnSCS 逻辑高电平电流nSCS = DVDD

0.15

μA

三电平输入（M0、DECAY0、ENABLE）
VI1_tri输入逻辑低电平电压连接至 GND00.6V
VI2_tri输入高阻抗电压

高阻态

1.8

2

2.2

V
VI3_tri输入逻辑高电平电压连接至 DVDD

2.7

5.5

V
IO_tri输出上拉电流

10.5

μA
四电平输入（M1、TOFF）
VI1_quad输入逻辑低电平电压连接至 GND

0

0.6

V

VI2_quad输入二级电压330kΩ ± 5% 至 GND

1

1.25

1.4

V

VI3_quad输入高阻抗电压高阻态

1.8

2

2.2

V

VI4_quad输入逻辑高电平电压连接至 DVDD

2.7

5.5

V

IO_quad输出上拉电流

10.5

μA

推挽式输出 (SDO)

RPD，SDO

内部下拉电阻

5mA 负载，以 GND 为基准

30

60

Ω

RPU，SDO

内部上拉电阻

5mA 负载，以 VCC 为基准

60

110

Ω

ISDO

SDO 漏电流1

VVM > 6V，SDO = VCC 和 0V

-2.5

2.5

μA
控制输出（nFAULT，nHOME）

VOL

输出逻辑低电平电压

IO = 5mA

0.35

V

IOH

输出逻辑高电平漏电流

-1

1

μA
电机驱动器输出（AOUT1、AOUT2、BOUT1、BOUT2）
RDS(ONH)高侧 FET 导通电阻TJ = 25°C、IO = -3A

153

180mΩ
TJ = 125°C、IO = -3A

225

285mΩ
TJ = 150°C、IO = -3A

255

325

mΩ
RDS(ONL)低侧 FET 导通电阻TJ = 25°C、IO = 3A

150

185

mΩ
TJ = 125°C、IO = 3A

225

300

mΩ
TJ = 150°C、IO = 3A

255

340

mΩ
ILEAK禁用模式下输出到接地的漏电流1H 桥处于高阻态，VVM = 65V

200

μA

tRF输出上升/下降时间H/W 接口，IO = 3A，介于 10% 和 90% 之间

140

ns
SPI 接口，SR = 0b，IO = 3A，介于 10% 和 90% 之间

140

SPI 接口，SR = 1b，IO = 3A，介于 10% 和 90% 之间

70

tD

输出死区时间

VM = 24V，IO = 3A

300

ns

PWM 电流控制 (VREF)

KV

跨阻增益

VREF = 3.3V

1.064

1.12

1.176

V/A

IVREF

VREF 引脚漏电流

VREF = 3.3V

40

nA
tOFFPWM 关断时间TOFF = 0 或 TOFF = 00b

9.5

μs
TOFF = 1 或 TOFF = 01b19
TOFF = 高阻态或 TOFF = 10b

27

TOFF = 330kΩ 至 GND 或 TOFF = 11b

35

ΔITRIP_EXT

电流跳变精度，外部 VREF 输入

10% 至 20% 满量程电流

-10

10

%

20% 至 100% 满量程电流

-6

6

ΔITRIP_INT电流跳变精度，内部 VREF10% 至 20% 满量程电流

-10

10

%

20% 至 100% 满量程电流

-7

7

IO,CH

AOUT 和 BOUT 电流匹配

100% 满量程电流

-3

3

%

tBLK

电流调节消隐时间

SPI 接口，TBLANK_TIME = 00b

1

μs

H/W 接口或 SPI 接口，TBLANK_TIME = 01b

1.5

SPI 接口，TBLANK_TIME = 10b

2

SPI 接口，TBLANK_TIME = 11b

2.5

tDEG

电流调节抗尖峰脉冲时间

0.5

μs
保护电路
VMUVLOVM UVLO 锁定VM 下降

4.1

4.25

4.36V
VM 上升

4.2

4.374.47
VCCUVLO

VCC UVLO 锁定

VCC 连接到外部电压，VCC 下降

2.7

2.8

2.9

V

VCC 连接到外部电压，VCC 上升

2.78

2.9

3.05

VUVLO,HYS欠压迟滞上升至下降阈值100mV

VRST

VM UVLO 复位

VCC = DVDD，SPI 接口，VM 下降，器件复位，无 SPI 通信

3.4

V

VCPUV

电荷泵欠压

VCP 下降

VVM + 2

V

IOCP过流保护流经任何 FET 的电流

4.8

A
tOCP过流检测延迟

H/W 接口

2.2

μs

SPI 接口，TOCP = 0b

1.2

SPI 接口，TOCP = 1b

2.2

tRETRY

过流重试时间

4.1

ms

tOL

开路负载检测时间

H/W 接口

60

ms

SPI 接口，OL_T = 00b

30

SPI 接口，OL_T = 01b

60

SPI 接口，OL_T = 10b

120

IOL

开路负载电流阈值

110

mA

TOTW

过热警告

SPI 接口，内核温度 TJ

135

150

165

°C

THYS_OTW

过热警告迟滞SPI 接口，内核温度 TJ

20

°C
TOTSD热关断内核温度 TJ150165180°C
THYS_OTSD热关断迟滞内核温度 TJ20°C
(1)

受设计保证
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