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_Status 寄存器

表 6-46 列出了 Fault_Status 寄存器的存储器映射寄存器。表 6-46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 6-46 FAULT_STATUS 寄存器
偏移缩写寄存器名称部分
E0hGATE_DRIVER_FAULT_STATUS故障状态寄存器节 6.8.1.1
E2hCONTROLLER_FAULT_STATUS故障状态寄存器节 6.8.1.2

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 6-47 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 6-47 Fault_Status 访问类型代码
访问类型代码说明
读取类型
RR读取
复位或默认值
-n复位后的值或默认值

6.8.1.1 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器(偏移 = E0h)[复位 = 00000000h]

图 6-81 展示了GATE_DRIVER_FAULT_STATUS,表 6-48 中对此进行了介绍。

返回到汇总表

各种栅极驱动器故障的状态

图 6-81 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器
3130292827262524
DRIVER_FAULTBK_FLTRESERVEDOCPRESERVEDOVPOTRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
2322212019181716
OTWOTSOCP_HCOCP_LCOCP_HBOCP_LBOCP_HAOCP_LA
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
15141312111098
RESERVEDOTP_ERRBUCK_OCPBUCK_UVVCP_UVRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
76543210
RESERVED
R-0h
表 6-48 GATE_DRIVER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31DRIVER_FAULTR0h栅极驱动器故障状态寄存器的逻辑或
30BK_FLTR0h降压故障状态
0h = 未检测到降压稳压器故障情况
1h = 检测到降压稳压器故障情况
29RESERVEDR0h保留
28OCPR0h过流保护状态
0h = 未检测到过流情况
1h = 检测到过流情况
27RESERVEDR0h保留
26OVPR0h电源过压保护状态
0h = 未在 VM 上检测到过压情况
1h = 在 VM 上检测到过压情况
25OTR0h过热故障状态
0h = 未检测到过热警告/关断
1h = 检测到过热警告/关断
24RESERVEDR0h保留
23OTWR0h过热警告状态
0h = 未检测到过热警告
1h = 检测到过热警告
22OTSR0h过热关断状态
0h = 未检测到过热关断
1h = 检测到过热关断
21OCP_HCR0hOUTC 高侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTC 的高侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTC 的高侧开关上检测到过流
20OCP_LCR0hOUTC 的低侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTC 的低侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTC 的低侧开关上检测到过流
19OCP_HBR0hOUTB 高侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTB 的高侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTB 的高侧开关上检测到过流
18OCP_LBR0hOUTB 的低侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTB 的低侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTB 的低侧开关上检测到过流
17OCP_HAR0hOUTA 高侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTA 的高侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTA 的高侧开关上检测到过流
16OCP_LAR0hOUTA 的低侧开关上的过流状态
0h = 未在 OUTA 的低侧开关上检测到过流
1h = 在 OUTA 的低侧开关上检测到过流
15RESERVEDR0h保留
14OTP_ERRR0hOTP 错误
0h = 未检测到 OTP 错误
1h = 检测到 OTP 错误
13BUCK_OCPR0h降压稳压器过流状态
0h = 未检测到降压稳压器过流
1h = 检测到降压稳压器过流
12BUCK_UVR0h降压稳压器欠压状态
0h = 未检测到降压稳压器欠压
1h = 检测到降压稳压器欠压
11VCP_UVR0h电荷泵欠压状态
0h = 未检测到电荷泵欠压
1h = 检测到电荷泵欠压
10-0RESERVEDR0h保留

6.8.1.2 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器(偏移 = E2h)[复位 = 00000000h]

图 6-82 展示了 CONTROLLER_FAULT_STATUS,表 6-49 中对此进行了介绍。

返回到汇总表

各种控制器故障的状态

图 6-82 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器
3130292827262524
CONTROLLER_FAULTRESERVEDIPD_FREQ_FAULTIPD_T1_FAULTIPD_T2_FAULTBUS_CURRENT_LIMIT_STATUSMPET_IPD_FAULTMPET_BEMF_FAULT
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
2322212019181716
ABN_SPEEDABN_BEMFNO_MTRMTR_LCKLOCK_LIMITHW_LOCK_LIMITMTR_UNDER_VOLTAGEMTR_OVER_VOLTAGE
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
15141312111098
SPEED_LOOP_SATURATIONCURRENT_LOOP_SATURATIONRESERVED
R-0hR-0hR-0h
76543210
RESERVEDWATCHDOG_FAULTRESERVEDRESERVEDRESERVED
R-0hR-0hR-0hR-0hR-0h
表 6-49 CONTROLLER_FAULT_STATUS 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31CONTROLLER_FAULTR0h控制器故障状态寄存器的逻辑或
30RESERVEDR0h保留
29IPD_FREQ_FAULTR0h指示 IPD 频率故障
0h = 未检测到 IPD 频率故障
1h = 检测到 IPD 频率故障
28IPD_T1_FAULTR0h指示 IPD T1 故障
0h = 未检测到 IPD T1 故障
1h = 检测到 IPD T1 故障
27IPD_T2_FAULTR0h指示 IPD T2 故障
0h = 未检测到 IPD T2 故障
1h = 检测到 IPD T2 故障
26BUS_CURRENT_LIMIT_STATUSR0h指示总线电流限制状态
0h = 总线电流限制未激活
1h = 总线电流限制已激活
25MPET_IPD_FAULTR0h指示电阻和电感测量期间的错误
0h = 未检测到 MPET IPD 故障
1h = 检测到 MPET IPD 故障
24MPET_BEMF_FAULTR0h指示 BEMF 常量测量期间的错误
0h = 未检测到 MPET BEMF 故障
检测到 1h = MPET BEMF 故障
23ABN_SPEEDR0h指示异常速度电机锁定情况
0h = 未检测到异常速度故障
1h = 检测到异常速度故障
22ABN_BEMFR0h指示异常 BEMF 电机锁定情况
0h = 未检测异常 BEMF 故障
1h = 检测异常 BEMF 故障
21NO_MTRR0h指示无电机故障
0h = 未检测到无电机故障
1h = 检测到无电机故障
20MTR_LCKR0h指示何时触发一个电机锁定
0h = 未检测到电机锁定故障
1h = 检测到电机锁定故障
19LOCK_LIMITR0h指示锁定 Ilimit 故障
0h = 未检测到锁定电流限制故障
1h = 检测到锁定电流限制故障
18HW_LOCK_LIMITR0h指示硬件锁定 Ilimit 故障
0h = 未检测到硬件锁定电流限制故障
1h = 检测到硬件锁定电流限制故障
17MTR_UNDER_VOLTAGER0h指示电机欠压故障
0h = 未检测到欠压故障
1h = 检测到欠压故障
16MTR_OVER_VOLTAGER0h指示电机过压故障
0h = 未检测到过压故障
1h = 检测到过压故障
15SPEED_LOOP_SATURATIONR0h指示速度环路饱和
0h = 未检测到速度环路饱和
1h = 检测到速度环路饱和
14CURRENT_LOOP_SATURATIONR0h指示电流环路饱和
0h = 未检测到电流环路饱和
1h = 检测到电流环路饱和
13-4RESERVEDR0h保留
3WATCHDOG_FAULTR0h指示看门狗故障
0h = 未检测到看门狗超时
1h = 检测到看门狗超时
2RESERVEDR0h保留
1RESERVEDR0h保留
0RESERVEDR0h保留