ZHCSUA5 December   2023 MCF8315C

PRODMIX  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 标准和快速模式下 SDA 和 SCL 总线的特征
    7. 5.7 典型特性
  7. 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  输出级
      2. 6.3.2  器件接口
        1. 6.3.2.1 接口 - 控制和监控
        2. 6.3.2.2 I2C 接口
      3. 6.3.3  混合模式降压稳压器
        1. 6.3.3.1 以电感器模式降压
        2. 6.3.3.2 以电阻器模式降压
        3. 6.3.3.3 具有外部 LDO 的降压稳压器
        4. 6.3.3.4 降压稳压器上的 AVDD 电源时序
        5. 6.3.3.5 混合模式降压运行和控制
        6. 6.3.3.6 降压欠压保护
        7. 6.3.3.7 降压过流保护
      4. 6.3.4  AVDD 线性稳压器
      5. 6.3.5  电荷泵
      6. 6.3.6  压摆率控制
      7. 6.3.7  跨导(死区时间)
      8. 6.3.8  电机控制输入源
        1. 6.3.8.1 模拟模式电机控制
        2. 6.3.8.2 PWM 模式电机控制
        3. 6.3.8.3 基于 I2C 的电机控制
        4. 6.3.8.4 频率模式电机控制
        5. 6.3.8.5 速度配置文件
          1. 6.3.8.5.1 线性基准曲线
          2. 6.3.8.5.2 阶梯基准曲线
          3. 6.3.8.5.3 正向/反向基准曲线
      9. 6.3.9  在不同初始条件下启动电机
        1. 6.3.9.1 案例 1 – 电机静止
        2. 6.3.9.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 6.3.9.3 案例 3 – 电机反向旋转
      10. 6.3.10 电机启动顺序 (MSS)
        1. 6.3.10.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 6.3.10.2 电机重新同步
        3. 6.3.10.3 反向驱动
          1. 6.3.10.3.1 反向驱动调谐
      11. 6.3.11 电机启动
        1. 6.3.11.1 对齐
        2. 6.3.11.2 双对齐
        3. 6.3.11.3 初始位置检测 (IPD)
          1. 6.3.11.3.1 IPD 操作
          2. 6.3.11.3.2 IPD 释放模式
          3. 6.3.11.3.3 IPD 超前角度
        4. 6.3.11.4 慢速首循环启动
        5. 6.3.11.5 开环
        6. 6.3.11.6 从开环转换到闭环
      12. 6.3.12 闭环运行
        1. 6.3.12.1 闭环加速/减速压摆率
        2. 6.3.12.2 速度 PI 控制
        3. 6.3.12.3 电流 PI 控制
        4. 6.3.12.4 转矩模式
        5. 6.3.12.5 过调制
      13. 6.3.13 电机参数
        1. 6.3.13.1 电机电阻
        2. 6.3.13.2 电机电感
        3. 6.3.13.3 电机反电动势常数
      14. 6.3.14 电机参数提取工具 (MPET)
      15. 6.3.15 防电压浪涌 (AVS)
      16. 6.3.16 主动制动
      17. 6.3.17 输出 PWM 开关频率
      18. 6.3.18 PWM 调制方案
      19. 6.3.19 死区时间补偿
      20. 6.3.20 电机停止运转选项
        1. 6.3.20.1 滑行(高阻态)模式
        2. 6.3.20.2 低边制动
        3. 6.3.20.3 主动降速
      21. 6.3.21 FG 配置
        1. 6.3.21.1 FG 输出频率
        2. 6.3.21.2 开环期间的 FG
        3. 6.3.21.3 空闲和故障期间的 FG
      22. 6.3.22 直流母线电流限制
      23. 6.3.23 保护功能
        1. 6.3.23.1  VM 电源欠压锁定
        2. 6.3.23.2  AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 6.3.23.3  降压欠压锁定 (BUCK_UV)
        4. 6.3.23.4  VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        5. 6.3.23.5  过压保护 (OVP)
        6. 6.3.23.6  过流保护 (OCP)
          1. 6.3.23.6.1 OCP 锁存关断 (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.23.6.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
        7. 6.3.23.7  降压过流保护
        8. 6.3.23.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.23.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.23.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 6.3.23.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 6.3.23.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE= 1xx1b)
        9. 6.3.23.9  电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 6.3.23.9.1 MTR_LCK 锁存关断 (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.23.9.2 MTR_LCK 自动恢复 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 6.3.23.9.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 6.3.23.9.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        10. 6.3.23.10 电机锁定检测
          1. 6.3.23.10.1 锁定 1:异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.23.10.2 锁定 2:异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 6.3.23.10.3 锁定 3:无电机故障 (NO_MTR)
        11. 6.3.23.11 最小 VM(欠压)保护
        12. 6.3.23.12 最大 VM(过压)保护
        13. 6.3.23.13 MPET 故障
        14. 6.3.23.14 IPD 故障
        15. 6.3.23.15 热警告 (OTW)
        16. 6.3.23.16 热关断(TSD)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 功能模式
        1. 6.4.1.1 睡眠模式
        2. 6.4.1.2 待机模式
        3. 6.4.1.3 故障复位 (CLR_FLT)
    5. 6.5 外部接口
      1. 6.5.1 DRVOFF 功能
      2. 6.5.2 DAC 输出(仅在 RRY 封装中)
      3. 6.5.3 振荡源
        1. 6.5.3.1 外部时钟源
      4. 6.5.4 外部看门狗
    6. 6.6 EEPROM 访问和 I2C 接口
      1. 6.6.1 EEPROM 访问
        1. 6.6.1.1 EEPROM 写入
        2. 6.6.1.2 EEPROM 读取
        3. 6.6.1.3 EEPROM 安全性
      2. 6.6.2 I2C 串行接口
        1. 6.6.2.1 I2C 数据字
        2. 6.6.2.2 I2C 写入事务
        3. 6.6.2.3 I2C 读取事务
        4. 6.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
        5. 6.6.2.5 I2C 时钟延展
        6. 6.6.2.6 CRC 字节计算
    7. 6.7 EEPROM(非易失性)寄存器映射
      1. 6.7.1 Algorithm_Configuration 寄存器
      2. 6.7.2 Fault_Configuration 寄存器
      3. 6.7.3 Hardware_Configuration 寄存器
      4. 6.7.4 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
    8. 6.8 RAM(易失性)寄存器映射
      1. 6.8.1 Fault_Status 寄存器
      2. 6.8.2 System_Status 寄存器
      3. 6.8.3 器件控制寄存器
      4. 6.8.4 Algorithm_Control 寄存器
      5. 6.8.5 算法变量寄存器
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 应用曲线
        1. 7.2.1.1 电机启动
        2. 7.2.1.2 MPET
        3. 7.2.1.3 死区时间补偿
        4. 7.2.1.4 自动转换
        5. 7.2.1.5 抗电压浪涌 (AVS)
        6. 7.2.1.6 使用 DACOUT 进行实时变量跟踪
  9. 电源相关建议
    1. 8.1 大容量电容
  10. 布局
    1. 9.1 布局指南
    2. 9.2 散热注意事项
      1. 9.2.1 功率损耗
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 支持资源
    2. 10.2 商标
    3. 10.3 静电放电警告
    4. 10.4 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 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

Fault_Configuration 寄存器

表 6-30 列出了 Fault_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 6-30中未列出的所有寄存器偏移地址都应视为保留的位置,并且不应修改寄存器内容。

表 6-30 FAULT_CONFIGURATION 寄存器
偏移缩写寄存器名称部分
90hFAULT_CONFIG1故障配置 1节 6.7.2.1
92hFAULT_CONFIG2故障配置 2节 6.7.2.2

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 6-31 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 6-31 Fault_Configuration 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

6.7.2.1 FAULT_CONFIG1 寄存器(偏移 = 90h)[复位 = 00000000h]

图 6-71 展示了 FAULT_CONFIG1,表 6-32 中对此进行了介绍。

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用于配置故障设置的寄存器 1

图 6-71 FAULT_CONFIG1 寄存器
3130292827262524
RESERVEDILIMITHW_LOCK_ILIMIT
R-0hR/W-0hR/W-0h
2322212019181716
HW_LOCK_ILIMITLOCK_ILIMITLOCK_ILIMIT_MODE
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
15141312111098
LOCK_ILIMIT_MODELOCK_ILIMIT_DEGLCK_RETRY
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
76543210
LCK_RETRYMTR_LCK_MODEIPD_TIMEOUT_FAULT_ENIPD_FREQ_FAULT_ENSATURATION_FLAGS_EN
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-32 FAULT_CONFIG1 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31RESERVEDR0h保留
30-27ILIMITR/W0h扭矩 PI 环路的基准
0h = 0.078125A
1h = 0.15625A
2h = 0.3125A
3h = 0.625A
4h = 0.9375A
5h = 1.25A
6h = 1.5625A
7h = 1.875A
8h = 2.1875A
9h = 2.5A
Ah = 2.8125A
Bh = 3.125A
Ch = 3.4375A
Dh = 3.75A
Eh = 4.375A
Fh = 5.0A
26-23HW_LOCK_ILIMITR/W0h基于比较器的锁定检测电流限制
0h = 0.078125A
1h = 0.15625A
2h = 0.3125A
3h = 0.625A
4h = 0.9375A
5h = 1.25A
6h = 1.5625A
7h = 1.875A
8h = 2.1875A
9h = 2.5A
Ah = 2.8125A
Bh = 3.125A
Ch = 3.4375A
Dh = 3.75A
Eh = 4.375A
Fh = 5.0A
22-19LOCK_ILIMITR/W0h基于 ADC 的锁定检测电流阈值
0h = 0.078125A
1h = 0.15625A
2h = 0.3125A
3h = 0.625A
4h = 0.9375A
5h = 1.25A
6h = 1.5625A
7h = 1.875A
8h = 2.1875A
9h = 2.5A
Ah = 2.8125A
Bh = 3.125A
Ch = 3.4375A
Dh = 3.75A
Eh = 4.375A
Fh = 5.0A
18-15LOCK_ILIMIT_MODER/W0h锁定电流限制模式
0h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
1h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
2h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
3h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通)
4h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态;nFAULT 有效
5h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态;nFAULT 有效
6h = 故障在 AUTO_RETRY_TIMES 之后的 LCK_RETRY 时间自动清除;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通);nFAULT 有效
7h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通);nFAULT 有效
8h = 仅报告 Ilimit 锁定检测电流限制,但不执行任何操作;nFAULT 有效
9h = 禁用 ILIMIT 锁定
Ah = 禁用 ILIMIT 锁定
Bh = 禁用 ILIMIT 锁定
Ch = 禁用 ILIMIT 锁定
Dh = 禁用 ILIMIT 锁定
Eh = 禁用 ILIMIT 锁定
Fh = 禁用 ILIMIT 锁定
14-11LOCK_ILIMIT_DEGR/W0h锁定电流限值检测抗尖峰脉冲时间
0h = 0.05ms
1h = 0.1ms
2h = 0.2ms
3h = 0.5ms
4h = 1ms
5h = 2.5ms
6h = 5ms
7h = 7.5ms
8h = 10ms
9h = 25ms
Ah = 50ms
Bh = 75ms
Ch = 100ms
Dh = 200ms
Eh = 500ms
Fh = 1000ms
10-7LCK_RETRYR/W0h锁定检测重试时间
0h = 300ms
1h = 500ms
2h = 1s
3h = 2s
4h = 3s
5h = 4s
6h = 5s
7h = 6s
8h = 7s
9h = 8s
Ah = 9s
Bh = 10s
Ch = 11s
Dh = 12s
Eh = 13s
Fh = 14s
6-3MTR_LCK_MODER/W0h电机锁定模式
0h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
1h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
2h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
3h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通)
4h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态;nFAULT 有效
5h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态;nFAULT 有效
6h = 故障在 AUTO_RETRY_TIMES 之后的 LCK_RETRY 时间自动清除;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通);nFAULT 有效
7h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通);nFAULT 有效
8h = 仅报告电机锁定检测电流限制,不执行任何操作;nFAULT 有效
9h = 禁用电机锁定检测
Ah = 禁用电机锁定检测
Bh = 禁用电机锁定检测
Ch = 禁用电机锁定检测
Dh = 禁用电机锁定检测
Eh = 禁用电机锁定检测
Fh = 禁用电机锁定检测
2IPD_TIMEOUT_FAULT_ENR/W0h启用 IPD 超时故障
0h = 禁用
1h = 启用
1IPD_FREQ_FAULT_ENR/W0h启用 IPD 频率故障
0h = 禁用
1h = 启用
0SATURATION_FLAGS_ENR/W0h启用电流环路和速度环路饱和指示
0h = 禁用
1h = 启用

6.7.2.2 FAULT_CONFIG2 寄存器(偏移 = 92h)[复位 = 00000000h]

图 6-72 展示了 FAULT_CONFIG2,表 6-33 中对此进行了介绍。

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用于配置故障设置的寄存器 2

图 6-72 FAULT_CONFIG2 寄存器
3130292827262524
RESERVEDLOCK1_ENLOCK2_ENLOCK3_ENLOCK_ABN_SPEEDABNORMAL_BEMF_THR
R-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
2322212019181716
ABNORMAL_BEMF_THRNO_MTR_THRHW_LOCK_ILIMIT_MODE
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
15141312111098
HW_LOCK_ILIMIT_MODEHW_LOCK_ILIMIT_DEGRESERVEDMIN_VM_MOTOR
R/W-0hR/W-0hR-0hR/W-0h
76543210
MIN_VM_MODEMAX_VM_MOTORMAX_VM_MODEAUTO_RETRY_TIMES
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-33 FAULT_CONFIG2 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31RESERVEDR0h保留
30LOCK1_ENR/W0h启用锁定 1(异常速度)
0h = 禁用
1h = 启用
29LOCK2_ENR/W0h启用锁定 2(异常 BEMF)
0h = 禁用
1h = 启用
28LOCK3_ENR/W0h启用锁定 3(无电机)
0h = 禁用
1h = 启用
27-25LOCK_ABN_SPEEDR/W0h异常速度锁定阈值(占 MAX_SPEED 的百分比)
0h = 130%
1h = 140%
2h = 150%
3h = 160%
4h = 170%
5h = 180%
6h = 190%
7h = 200%
24-22ABNORMAL_BEMF_THRR/W0h异常 BEMF 锁定阈值(占预期 BEMF 的百分比)
0h = 40%
1h = 45%
2h = 50%
3h = 55%
4h = 60%
5h = 65%
6h = 67.5%
7h = 70%
21-19NO_MTR_THRR/W0h无电机锁定阈值
0h = 0.0468A
1h = 0.0468A
2h = 0.0625A
3h = 0.078A
4h = 0.156A
5h = 0.312A
6h = 0.468A
7h = 0.625A
18-15HW_LOCK_ILIMIT_MODER/W0h硬件锁定电流限制模式
0h = 硬件 Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
1h = 硬件 Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器设置为三态
2h = 硬件 Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
3h = 硬件 Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通)
4h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态
5h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器设置为三态
6h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。 重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
7h = 故障在 LCK_RETRY 时间后自动清除。重试次数被限制为 AUTO_RETRY_TIMES。如果重试次数超过 AUTO_RETRY_TIMES,则锁存故障;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通)
8h = 仅报告硬件 ILIMIT 锁定检测,不执行任何操作
9h = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Ah = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Bh = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Ch = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Dh = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Eh = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
Fh = 禁用硬件 ILIMIT 锁定检测
14-12HW_LOCK_ILIMIT_DEGR/W0h硬件锁定电流限制检测抗尖峰脉冲时间
0h = 无抗尖峰脉冲
1h = 1µs
2h = 2µs
3h = 3µs
4h = 4µs
5h = 5µs
6h = 6µs
7h = 7µs
11RESERVEDR0h保留
10-8MIN_VM_MOTORR/W0h电机运行的最小电压
0h = 无限值
1h = 4.5V
2h = 5V
3h = 5.5V
4h = 6V
5h = 7.5V
6h = 10V
7h = 12.5V
7MIN_VM_MODER/W0h欠压故障恢复模式
0h = 欠压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
6-4MAX_VM_MOTORR/W0h电机运行的最大电压
0h = 无限值
1h = 20V
2h = 22.5V
3h = 25V
4h = 27.5V
5h = 30V
6h = 32.5V
7h = 35V
3MAX_VM_MODER/W0h过压故障恢复模式
0h = 过压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
2-0AUTO_RETRY_TIMESR/W0h自动重试尝试次数
0h = 无限制
1h = 2
2h = 3
3h = 5
4h = 7
5h = 10
6h = 15
7h = 20