ZHCSQ51 November   2023 MCF8329A

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级 - 通信
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息 1pkg
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 标准和快速模式下 SDA 和 SCL 总线的特征
    7. 6.7 典型特性
  8. 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  三相 BLDC 栅极驱动器
      2. 7.3.2  栅极驱动架构
        1. 7.3.2.1 死区时间和跨导预防
      3. 7.3.3  AVDD 线性稳压器
      4. 7.3.4  DVDD 稳压器
        1. 7.3.4.1 AVDD 供电的 VREG
        2. 7.3.4.2 用于 VREG 的外部电源
        3. 7.3.4.3 用于 VREG 电源的外部 MOSFET
      5. 7.3.5  低侧电流检测放大器
      6. 7.3.6  器件接口模式
        1. 7.3.6.1 接口 - 控制和监控
        2. 7.3.6.2 I2C 接口
      7. 7.3.7  电机控制输入选项
        1. 7.3.7.1 模拟模式电机控制
        2. 7.3.7.2 PWM 模式电机控制
        3. 7.3.7.3 频率模式电机控制
        4. 7.3.7.4 基于 I2C 的电机控制
        5. 7.3.7.5 输入控制基准曲线
          1. 7.3.7.5.1 线性控制曲线
          2. 7.3.7.5.2 阶梯控制曲线
          3. 7.3.7.5.3 正向/反向曲线
        6. 7.3.7.6 在不使用分析器的情况下控制输入传递函数
      8. 7.3.8  自举电容器初始充电
      9. 7.3.9  在不同初始条件下启动电机
        1. 7.3.9.1 案例 1 – 电机静止
        2. 7.3.9.2 案例 2 – 电机正向旋转
        3. 7.3.9.3 案例 3 – 电机反向旋转
      10. 7.3.10 电机启动顺序 (MSS)
        1. 7.3.10.1 初始速度检测 (ISD)
        2. 7.3.10.2 电机重新同步
        3. 7.3.10.3 反向驱动
          1. 7.3.10.3.1 反向驱动调谐
        4. 7.3.10.4 电机启动
          1. 7.3.10.4.1 对齐
          2. 7.3.10.4.2 双对齐
          3. 7.3.10.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 7.3.10.4.3.1 IPD 操作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 释放
            3. 7.3.10.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 7.3.10.4.4 显示首个周期启动
          5. 7.3.10.4.5 开环
          6. 7.3.10.4.6 从开环转换到闭环
      11. 7.3.11 闭环运行
        1. 7.3.11.1 闭环加速
        2. 7.3.11.2 速度 PI 控制
        3. 7.3.11.3 电流 PI 控制
        4. 7.3.11.4 电源环路
        5. 7.3.11.5 调制指数控制
      12. 7.3.12 每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
      13. 7.3.13 弱磁控制
      14. 7.3.14 电机参数
        1. 7.3.14.1 电机电阻
        2. 7.3.14.2 电机电感
        3. 7.3.14.3 电机反电动势常数
      15. 7.3.15 电机参数提取工具 (MPET)
      16. 7.3.16 防电压浪涌 (AVS)
      17. 7.3.17 输出 PWM 开关频率
      18. 7.3.18 主动制动
      19. 7.3.19 死区时间补偿
      20. 7.3.20 电压检测调节
      21. 7.3.21 电机停止运转选项
        1. 7.3.21.1 滑行(高阻态)模式
        2. 7.3.21.2 再循环模式
        3. 7.3.21.3 低侧制动
        4. 7.3.21.4 主动降速
      22. 7.3.22 FG 配置
        1. 7.3.22.1 FG 输出频率
        2. 7.3.22.2 开环中的 FG
        3. 7.3.22.3 电机停止期间的 FG
        4. 7.3.22.4 故障期间的 FG 行为
      23. 7.3.23 直流总线电流限值
      24. 7.3.24 保护功能
        1. 7.3.24.1  PVDD 电源欠压锁定 (PVDD_UV)
        2. 7.3.24.2  AVDD 上电复位 (AVDD_POR)
        3. 7.3.24.3  GVDD 欠压锁定 (GVDD_UV)
        4. 7.3.24.4  BST 欠压锁定 (BST_UV)
        5. 7.3.24.5  MOSFET VDS 过流保护 (VDS_OCP)
        6. 7.3.24.6  VSENSE 过流保护 (SEN_OCP)
        7. 7.3.24.7  热关断 (OTSD)
        8. 7.3.24.8  硬件锁定检测电流限制 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT 锁存关断 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自动恢复 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 仅报告 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 已禁用 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1001b-1111b)
        9. 7.3.24.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断 (LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复 (LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
        10. 7.3.24.10 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.10.1 MTR_LCK 锁存关断 (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.10.2 MTR_LCK 自动恢复 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 7.3.24.10.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.10.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        11. 7.3.24.11 电机锁定检测
          1. 7.3.24.11.1 锁定 1:异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.11.2 锁定 2:异常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.11.3 锁定 3:无电机故障 (NO_MTR)
        12. 7.3.24.12 MPET 故障
        13. 7.3.24.13 IPD 故障
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 功能模式
        1. 7.4.1.1 睡眠模式
        2. 7.4.1.2 待机模式
        3. 7.4.1.3 故障复位 (CLR_FLT)
    5. 7.5 外部接口
      1. 7.5.1 DRVOFF - 栅极驱动器关断功能
      2. 7.5.2 DAC 输出
      3. 7.5.3 电流检测放大器输出
      4. 7.5.4 振荡源
        1. 7.5.4.1 外部时钟源
    6. 7.6 EEPROM 访问和 I2C 接口
      1. 7.6.1 EEPROM 访问
        1. 7.6.1.1 EEPROM 写入
        2. 7.6.1.2 EEPROM 读取
      2. 7.6.2 I2C 串行接口
        1. 7.6.2.1 I2C 数据字
        2. 7.6.2.2 I2C 写入操作
        3. 7.6.2.3 I2C 读取操作
        4. 7.6.2.4 I2C 通信协议数据包示例
        5. 7.6.2.5 内部缓冲区
        6. 7.6.2.6 CRC 字节计算
    7. 7.7 EEPROM(非易失性)寄存器映射
      1. 7.7.1 算法配置寄存器
      2. 7.7.2 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器
      3. 7.7.3 Hardware_Configuration 寄存器
      4. 7.7.4 Fault_Configuration 寄存器
    8. 7.8 RAM(易失性)寄存器映射
      1. 7.8.1 Fault_Status 寄存器
      2. 7.8.2 算法控制寄存器
      3. 7.8.3 System_Status 寄存器
      4. 7.8.4 器件控制寄存器
      5. 7.8.5 算法变量寄存器
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1.      详细设计过程
      2.      自举电容器和 GVDD 电容器选型
      3. 8.2.1 VREG 电源的外部 MOSFET 选择
      4.      栅极驱动电流
      5.      栅极电阻器选型
      6.      大功率设计中的系统注意事项
      7.      电容器电压等级
      8.      外部功率级元件
      9. 8.2.2 应用曲线
        1. 8.2.2.1 电机启动
        2.       高速 (1.8kHz) 运行
        3.       主动制动以更快减速
        4. 8.2.2.2 死区时间补偿
  10. 电源相关建议
    1. 9.1 大容量电容
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
    3. 10.3 散热注意事项
      1. 10.3.1 功率损耗
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    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
  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

Internal_Algorithm_Configuration 寄存器

表 7-30 列出了 Internal_Algorithm_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 7-30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 7-30 INTERNAL_ALGORITHM_CONFIGURATION 寄存器
偏移缩写寄存器名称部分
A0hINT_ALGO_1内部算法配置 1节 7.7.2.1
A2hINT_ALGO_2内部算法配置 2节 7.7.2.2

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。表 7-31 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 7-31 Internal_Algorithm_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

7.7.2.1 INT_ALGO_1 寄存器(偏移 = A0h)[复位 = 00000000h]

表 7-32 展示了 INT_ALGO_1。

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用于配置内部算法参数的寄存器 1

表 7-32 INT_ALGO_1 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31奇偶校验R/W0h奇偶校验位
30-29ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXITR/W0h退出主动制动状态的速度基准差异(占 MAX_SPEED 的百分比)
0h = 2.5%
1h = 5%
2h = 7.5%
3h = 10%
28-27SPEED_PIN_GLITCH_FILTERR/W0h在 PWM 和频率输入模式下,在 SPEED/WAKE 引脚上应用的干扰滤波器
0h = 无干扰滤波器
1h = 0.2µs
2h = 0.5µs
3h = 1.0µs
26FAST_ISD_ENR/W0h在 ISD 期间启用快速速度检测
0h = 禁用快速 ISD
1h = 启用快速 ISD
25-24ISD_STOP_TIMER/W0h声明电机已停止的持续时间
0h = 1ms
1h = 5ms
2h = 50ms
3h = 100ms
23-22ISD_RUN_TIMER/W0h声明电机正在运行的持续时间
0h = 1ms
1h = 5ms
2h = 50ms
3h = 100ms
21-20ISD_TIMEOUTR/W0hISD 无法可靠地检测速度或方向时的超时
0h = 500ms
1h = 750ms
2h = 1000ms
3h = 2000ms
19-17AUTO_HANDOFF_MIN_BEMFR/W0h自动切换的最小 BEMF
0h = 0mV
1h = 100mV
2h = 200mV
3h = 500mV
4h = 1000mV
5h = 2000mV
6h = 2500mV
7h = 3000mV
16-15RESERVEDR/W0h保留
14-13RESERVEDR/W0h保留
12-11RESERVEDR/W0h保留
10-8MPET_OPEN_LOOP_CURR_REFR/W0hMPET 的开环电流基准(占 BASE_CURRENT 的百分比)
0h = 10%
1h = 20%
2h = 30%
3h = 40%
4h = 50%
5h = 60%
6h = 70%
7h = 80%
7-6MPET_OPEN_LOOP_SPEED_REFR/W0hMPET 的开环速度基准(占 MAXIMUM_SPEED 的百分比)
0h = 15%
1h = 25%
2h = 35%
3h = 50%
5-3MPET_OPEN_LOOP_SLEW_RATER/W0hMPET 的开环加速
0h = 0.1Hz/s
1h = 0.5Hz/s
2h = 1Hz/s
3h = 2Hz/s
4h = 3Hz/s
5h = 5Hz/s
6h = 10Hz/s
7h = 20Hz/s
2-0REV_DRV_OPEN_LOOP_DECR/W0h在反向驱动开环减速期间要应用的开环加速度百分比
0h = 50%
1h = 60%
2h = 70%
3h = 80%
4h = 90%
5h = 100%
6h = 125%
7h = 150%

7.7.2.2 INT_ALGO_2 寄存器(偏移 = A2h)[复位 = 00000000h]

表 7-33 展示了 INT_ALGO_2。

返回到汇总表

用于配置内部算法参数的寄存器 2

表 7-33 INT_ALGO_2 寄存器字段说明
字段类型复位说明
31奇偶校验R/W0h奇偶校验位
30-21FLUX_WEAKENING_KPR/W0h弱磁 Kp 的 10 位值
FLUX_WEAKENING_KP 分为两部分
SCALE(9:8) 和 VALUE(7:0)
Kp = 0.1 × VALUE/10^SCALE。
20-11FLUX_WEAKENING_KIR/W0h弱磁 Ki 的 10 位值
FLUX_WEAKENING_KI 分为两部分
SCALE(9:8) 和 VALUE(7:0)
Ki = 10.0 × VALUE/10^SCALE。
10FLUX_WEAKENING_ENR/W0h启用弱磁
0h = 禁用弱磁
1h = 启用弱磁
9-6CL_SLOW_ACCR/W0h转换到闭环后估算器尚未完全对齐时的闭环加速
速度模式 (Hz/s)
功率模式 (W/s)
电流模式 (A/s)
电压模式(每秒 0.1% 调制指数)
0h = 0.1
1h = 1
2h = 2
3h = 3
4h = 5
5h = 10
6h = 20
7h = 30
8h = 40
9h = 50
Ah = 100
Bh = 200
Ch = 500
Dh = 750
Eh = 1000
Fh = 2000
5-3ACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATER/W0h主动制动期间的总线电流压摆率 (A/s)
0h = 10A/s
1h = 50A/s
2h = 100A/s
3h = 250A/s
4h = 500A/s
5h = 1000A/s
6h = 5000A/s
7h = 无限制
2RESERVEDR/W0h保留
1MPET_KE_MEAS_PARAMETER_SELECTR/W0hMPET 参数选择
0h = 为电机正常运行配置的参数(用于压摆率的 OL_ACC_A1、OL_ACC_A2,用于电流基准的 OL_ILIMIT,用于速度基准的 OPN_CL_HANDOFF_THR)。
1h = MPET 特定参数(用于压摆率的 MPET_OPEN_LOOP_SLEW_RATE,用于电流基准的 MPET_OPEN_LOOP_CURR_REF,用于速度基准的 MPET_OPEN_LOOP_SPEED_REF)。
0IPD_HIGH_RESOLUTION_ENR/W0h启用 IPD 高分辨率
0h = 禁用
1h = 启用