ZHCSUA7 December   2023 MCT8314Z

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  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
    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 SPI 次级器件模式时序
  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  输出级
      2. 7.3.2  PWM 控制模式(1x PWM 模式)
        1. 7.3.2.1 模拟霍尔输入配置
        2. 7.3.2.2 数字霍尔输入配置
        3. 7.3.2.3 异步调制
        4. 7.3.2.4 同步调制
        5. 7.3.2.5 电机运行
      3. 7.3.3  器件接口模式
        1. 7.3.3.1 串行外设接口 (SPI)
        2. 7.3.3.2 硬件接口
      4. 7.3.4  AVDD 线性稳压器
      5. 7.3.5  电荷泵
      6. 7.3.6  压摆率
      7. 7.3.7  跨导(死区时间)
      8. 7.3.8  传播延迟
      9. 7.3.9  引脚图
        1. 7.3.9.1 逻辑电平输入引脚(内部下拉)
        2. 7.3.9.2 逻辑电平输入引脚(内部上拉)
        3. 7.3.9.3 开漏引脚
        4. 7.3.9.4 推挽引脚
        5. 7.3.9.5 七电平输入引脚
      10. 7.3.10 自动同步整流模式(ASR 模式)
      11. 7.3.11 逐周期电流限制
        1. 7.3.11.1 具有 100% 占空比输入的逐周期电流限制
      12. 7.3.12 霍尔比较器(模拟霍尔输入)
      13. 7.3.13 超前角
      14. 7.3.14 FG 信号
      15. 7.3.15 保护功能
        1. 7.3.15.1 VM 电源欠压锁定 (NPOR)
        2. 7.3.15.2 AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 7.3.15.3 VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        4. 7.3.15.4 过压保护 (OVP)
        5. 7.3.15.5 过流保护 (OCP)
          1. 7.3.15.5.1 OCP 锁存关断(OCP_MODE = 00b 或 MCT8314ZH)
          2. 7.3.15.5.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
          3. 7.3.15.5.3 OCP 仅报告 (OCP_MODE = 10b)
          4. 7.3.15.5.4 OCP 已禁用 (OCP_MODE = 11b)
        6. 7.3.15.6 电机锁定 (MTR_LOCK)
          1. 7.3.15.6.1 MTR_LOCK 锁存关断 (MTR_LOCK_MODE = 00b)
          2. 7.3.15.6.2 MTR_LOCK 自动重试(MTR_LOCK_MODE = 01b 或 MCT8314ZH)
          3. 7.3.15.6.3 MTR_LOCK 仅报告 (MTR_LOCK_MODE= 10b)
          4. 7.3.15.6.4 MTR_LOCK 已禁用 (MTR_LOCK_MODE = 11b)
        7. 7.3.15.7 热警告 (OTW)
        8. 7.3.15.8 热关断 (OTS)
    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 工作模式
        3. 7.4.1.3 故障复位(CLR_FLT 或 nSLEEP 复位脉冲)
    5. 7.5 SPI 通信
      1. 7.5.1 编程
        1. 7.5.1.1 SPI 格式
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 状态寄存器
      2. 7.6.2 控制寄存器
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 霍尔传感器配置和连接
      1. 8.2.1 典型配置
      2. 8.2.2 开漏配置
      3. 8.2.3 串联配置
      4. 8.2.4 并行配置
    3. 8.3 典型应用
      1. 8.3.1 具有电流限制的三相无刷直流电机控制
        1. 8.3.1.1 详细设计过程
          1. 8.3.1.1.1 电机电压
          2. 8.3.1.1.2 使用自动同步整流模式(ASR 模式)
          3. 8.3.1.1.3 功率损耗和结温损耗
  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修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息
    1. 13.1 封装选项附录
    2. 13.2 卷带封装信息

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

自动同步整流模式(ASR 模式)

MCT8314Z 中的自动同步整流 (ASR) 模式可通过减少低侧 MOSFET 中的二极管导通损耗来降低功率损耗和热耗散。启用此功能后,无论器件调制设置如何,器件都会在 PWM 关断期间自动开启低侧 MOSFET。在 PWM 关断期间,如果电流降至 0A,该器件会自动禁用 MOSFET,以避免反电动势在电机绕组中产生负电流。这种负电流会在 BLDC 电机上产生负扭矩,并会降低低电感电机的性能。启用 ASR 模式时,会监测衰减期间的电流,并且一旦电流达到接近零,低侧 FET 便会关断。这会节省 BLDC 电机中的负电流,从而实现更好的噪声性能和更好的热管理。图 7-19图 7-20 将异步和同步 PWM 模式与 ASR 进行了比较。

GUID-20230426-SS0I-WW8S-WSVX-2ZLVMWJM1GGC-low.svg图 7-19 比较异步调制和 ASR
GUID-20230426-SS0I-MW9M-F9HZ-G4GRB5RRGNXX-low.svg图 7-20 比较同步调制和 ASR

MCT8314Z 器件包括一个低侧 (ASR_LS) 比较器,该比较器可检测每个低侧 MOSFET 上器件中的电流负流。ASR_LS 比较器将检测 FET 输出与接地 (0V) 阈值进行比较。当电流从 PGND 流向 OUTx 时,ASR_LS 比较器跳闸。该比较器为 ASR 功能的运行提供基准点。

GUID-20230307-SS0I-G1VK-HRJS-KQZTVXH73GNQ-low.svg图 7-21 ASR 运行

在 SPI 器件型号中,EN_ASR 位可配置主动消磁。在硬件型号中,MODE 引脚可配置主动消磁,如表 7-5 所示。

表 7-5 PWM_MODE 配置
MODE 类型 MODE 引脚(硬件型号) 霍尔配置 调制 ASR 配置 ASR 模式 注释
模式 1 连接到 AGND 模拟霍尔输入 异步 EN_ASR = 0 ASR 已禁用 TI 建议仅在模式 3 和模式 4 下运行预量产 MCT8314ZH。
模式 2 通过 RMODE1 连接到 AGND 数字霍尔输入
模式 3 通过 RMODE2 连接到 AGND 模拟霍尔输入 同步
模式 4 高阻态 数字霍尔输入
模式 5 通过 RMODE2 连接到 AVDD 模拟霍尔输入 EN_ASR = 1 启用 ASR
模式 6 通过 RMODE1 连接到 AVDD 数字霍尔输入
模式 7 连接到 AVDD

该器件不支持通过高侧 MOSFET 进行智能整流。返回到 VM 的电流将流过高侧体二极管。

注:

预量产 MCT8314ZH 器件中禁用 ASR 模式。