ZHCSWO7 May   2024 MCT8316A-Q1

PRODUCTION DATA  

  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 - 汽车
    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. 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  器件接口模式
        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  SPEED 控制
        1. 6.3.8.1 模拟模式速度控制
        2. 6.3.8.2 PWM 模式速度控制
        3. 6.3.8.3 基于 I2C 的速度控制
        4. 6.3.8.4 频率模式速度控制
      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
        4. 6.3.10.4 电机启动
          1. 6.3.10.4.1 对齐
          2. 6.3.10.4.2 双对齐
          3. 6.3.10.4.3 初始位置检测 (IPD)
            1. 6.3.10.4.3.1 IPD 运行模式
            2. 6.3.10.4.3.2 IPD 释放模式
            3. 6.3.10.4.3.3 IPD 超前角度
          4. 6.3.10.4.4 显示首个周期启动
          5. 6.3.10.4.5 开环
          6. 6.3.10.4.6 从开环转换到闭环
      11. 6.3.11 闭环运行
        1. 6.3.11.1 120o 换向
          1. 6.3.11.1.1 高侧调制
          2. 6.3.11.1.2 低侧调制
          3. 6.3.11.1.3 混合调制
        2. 6.3.11.2 可变换向
        3. 6.3.11.3 超前角控制
        4. 6.3.11.4 闭环加速
      12. 6.3.12 速度环路
      13. 6.3.13 输入功率调节
      14. 6.3.14 防电压浪涌 (AVS)
      15. 6.3.15 输出 PWM 开关频率
      16. 6.3.16 快速启动 (< 50ms)
        1. 6.3.16.1 BEMF 阈值
        2. 6.3.16.2 动态去磁
      17. 6.3.17 快速减速
      18. 6.3.18 主动消磁
        1. 6.3.18.1 主动消磁的实际运用
      19. 6.3.19 电机停止运转选项
        1. 6.3.19.1 滑行(高阻态)模式
        2. 6.3.19.2 再循环模式
        3. 6.3.19.3 低侧制动
        4. 6.3.19.4 高侧制动
        5. 6.3.19.5 主动降速
      20. 6.3.20 FG 配置
        1. 6.3.20.1 FG 输出频率
        2. 6.3.20.2 FG 开环和锁定行为
      21. 6.3.21 保护功能
        1. 6.3.21.1  VM 电源欠压锁定
        2. 6.3.21.2  AVDD 欠压锁定 (AVDD_UV)
        3. 6.3.21.3  BUCK 欠压锁定 (BUCK_UV)
        4. 6.3.21.4  VCP 电荷泵欠压锁定 (CPUV)
        5. 6.3.21.5  过压保护 (OVP)
        6. 6.3.21.6  过流保护 (OCP)
          1. 6.3.21.6.1 OCP 锁存关断 (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.21.6.2 OCP 自动重试 (OCP_MODE = 01b)
          3. 6.3.21.6.3 OCP 仅报告 (OCP_MODE = 10b)
          4. 6.3.21.6.4 OCP 已禁用 (OCP_MODE = 11b)
        7. 6.3.21.7  降压过流保护
        8. 6.3.21.8  逐周期 (CBC) 电流限制 (CBC_ILIMIT)
          1. 6.3.21.8.1 CBC_ILIMIT 自动恢复下一个 PWM 周期 (CBC_ILIMIT_MODE = 000xb)
          2. 6.3.21.8.2 CBC_ILIMIT 基于自动恢复阈值 (CBC_ILIMIT_MODE = 001xb)
          3. 6.3.21.8.3 CBC_ILIMIT 'n' 个 PWM 周期后自动恢复 (CBC_ILIMIT_MODE = 010xb)
          4. 6.3.21.8.4 CBC_ILIMIT 仅报告 (CBC_ILIMIT_MODE = 0110b)
          5. 6.3.21.8.5 CBC_ILIMIT 已禁用(CBC_ILIMIT_MODE = 0111b 或 1xxxb)
        9. 6.3.21.9  锁定检测电流限制 (LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.21.9.1 LOCK_ILIMIT 锁存关断 (LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.21.9.2 LOCK_ILIMIT 自动恢复 (LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 6.3.21.9.3 LOCK_ILIMIT 仅报告 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 6.3.21.9.4 LOCK_ILIMIT 已禁用 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
        10. 6.3.21.10 热警告 (OTW)
        11. 6.3.21.11 热关断 (TSD)
        12. 6.3.21.12 电机锁定 (MTR_LCK)
          1. 6.3.21.12.1 MTR_LCK 锁存关断 (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 6.3.21.12.2 MTR_LCK 自动恢复 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 6.3.21.12.3 MTR_LCK 仅报告 (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 6.3.21.12.4 MTR_LCK 已禁用 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        13. 6.3.21.13 电机锁定检测
          1. 6.3.21.13.1 锁定 1:异常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.21.13.2 锁定 2:同步丢失 (LOSS_OF_SYNC)
          3. 6.3.21.13.3 Lock3:无电机故障 (NO_MTR)
        14. 6.3.21.14 IPD 故障
    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
      3. 6.5.3 SOX 输出
      4. 6.5.4 振荡源
        1. 6.5.4.1 外部时钟源
      5. 6.5.5 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
      2. 6.6.2 I2C 串行接口
        1. 6.6.2.1 I2C 数据字
        2. 6.6.2.2 I2C 写入操作
        3. 6.6.2.3 I2C 读取操作
        4. 6.6.2.4 MCT8316A-Q1 I2C 通信协议数据包示例
        5. 6.6.2.5 内部缓冲区
        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 Gate_Driver_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 Algo_Control 寄存器
      4. 6.8.4 器件控制寄存器
  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 120o 和可变换向
        3. 7.2.1.3 更快的启动时间
        4. 7.2.1.4 设置 BEMF 阈值
        5. 7.2.1.5 最大速度
        6. 7.2.1.6 更快速减速
    3. 7.3 电源相关建议
      1. 7.3.1 大容量电容
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
      3. 7.4.3 散热注意事项
        1. 7.4.3.1 功率耗散
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 支持资源
    2. 8.2 商标
    3. 8.3 静电放电警告
    4. 8.4 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10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 6-25 列出了 Fault_Configuration 寄存器的存储器映射寄存器。表 6-25 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 6-25 FAULT_CONFIGURATION 寄存器
偏移首字母缩写词寄存器名称部分
92hFAULT_CONFIG1故障配置 1节 6.7.2.1
94hFAULT_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 6-26 展示了适用于此部分中访问类型的代码。

表 6-26 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 = 92h)[复位 = 00000000h]

图 6-66 展示了 FAULT_CONFIG1,表 6-27 中对此进行了介绍。

返回到表 6-25

用于配置故障设置 1 的寄存器

图 6-66 FAULT_CONFIG1 寄存器
3130292827262524
奇偶校验RESERVEDNO_MTR_DEG_TIMECBC_ILIMIT_MODE
R/W-0hR-0hR/W-0hR/W-0h
2322212019181716
CBC_ILIMIT_MODELOCK_ILIMITLOCK_ILIMIT_MODE
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
15141312111098
LOCK_ILIMIT_MODELOCK_ILIMIT_DEGCBC_RETRY_PWM_CYC
R/W-0hR/W-0hR/W-0h
76543210
RESERVEDMTR_LCK_MODELCK_RETRY
R-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-27 FAULT_CONFIG1 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
30RESERVEDR0h保留
29-27NO_MTR_DEG_TIMER/W0h无电机检测抗尖峰脉冲时间
0h = 1ms
1h = 10ms
2h = 25ms
3h = 50ms
4h = 100ms
5h = 250ms
6h = 500ms
7h = 1000ms
26-23CBC_ILIMIT_MODER/W0h逐周期电流限制
0h = 自动恢复(下一个 PWM 周期);nFAULT 有效;驱动器处于再循环模式
1h = 自动恢复(下一个 PWM 周期);nFAULT 无效;驱动器处于再循环模式
2h = 如果 VSOX < ILIMIT,则自动恢复;nFAULT 有效;驱动器处于再循环模式(仅对于高侧调制可用)
3h = 如果 VSOX < ILIMIT,则自动恢复;nFAULT 无效;驱动器处于再循环模式(仅对于高侧调制可用)
4h = CBC_RETRY_PWM_CYC 之后自动恢复;nFAULT 有效;驱动器处于再循环模式
5h = CBC_RETRY_PWM_CYC 之后自动恢复;nFAULT 无效;驱动器处于再循环模式
6h = 仅报告 VSOX > ILIMIT,但不执行任何操作
7h = 禁用逐周期限制
8h = 禁用逐周期限制
9h = 禁用逐周期限制
Ah = 禁用逐周期限制
Bh = 禁用逐周期限制
Ch = 禁用逐周期限制
Dh = 禁用逐周期限制
Eh = 禁用逐周期限制
Fh = 禁用逐周期限制
22-19LOCK_ILIMITR/W0h锁定检测电流限制(锁定检测电流限制 (A) = LOCK_ILIMIT/CSA_GAIN)
0h = 不适用
1h = 0.1V
2h = 0.2V
3h = 0.3V
4h = 0.4V
5h = 0.5V
6h = 0.6V
7h = 0.7V
8h = 0.8V
9h = 0.9V
Ah = 1V
Bh = 1.1V
Ch = 1.2V
Dh = 1.3V
Eh = 1.4V
Fh = 1.5V
18-15LOCK_ILIMIT_MODER/W0h锁定检测电流限值模式
0h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器被设置为三态
1h = Ilimit 锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于再循环模式
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 = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器被设置为三态
5h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于再循环模式
6h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
7h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;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 Ilimit 锁定检测,不执行任何操作
9h = 禁用 Ilimit 锁定检测
Ah = 禁用 Ilimit 锁定检测
Bh = 禁用 Ilimit 锁定检测
Ch = 禁用 Ilimit 锁定检测
Dh = 禁用 Ilimit 锁定检测
Eh = 禁用 Ilimit 锁定检测
Fh = 禁用 Ilimit 锁定检测
14-11LOCK_ILIMIT_DEGR/W0h锁定检测电流限值抗尖峰脉冲时间
0h = 1ms
1h = 2ms
2h = 5ms
3h = 10ms
4h = 25ms
5h = 50ms
6h = 75ms
7h = 100ms
8h = 250ms
9h = 500ms
Ah = 1s
Bh = 2.5s
Ch = 5s
Dh = 10s
Eh = 25s
Fh = 50s
10-8CBC_RETRY_PWM_CYCR/W0hCBC 电流限值重试的 PWM 周期数
0h = 0
1h = 1
2h = 2
3h = 3
4h = 4
5h = 5
6h = 6
7h = 7
7RESERVEDR0h保留
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;栅极驱动器被设置为三态
1h = 电机锁定检测导致锁存故障;nFAULT 有效;栅极驱动器处于再循环模式
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 = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器被设置为三态
5h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于再循环模式
6h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于高侧制动模式(所有高侧 FET 都导通)
7h = tLCK_RETRY 之后自动恢复;栅极驱动器处于低侧制动模式(所有低侧 FET 都导通)
8h = 仅报告电机锁定检测,不执行任何操作
9h = 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
2-0LCK_RETRYR/W0h锁定重试时间
0h = 100ms
1h = 500ms
2h = 1000ms
3h = 2000ms
4h = 3000ms
5h = 5000ms
6h = 7500ms
7h = 10000ms

6.7.2.2 FAULT_CONFIG2 寄存器(偏移 = 94h)[复位 = 00000000h]

图 6-67 展示了 FAULT_CONFIG2,表 6-28 中对此进行了介绍。

返回到表 6-25

用于配置故障设置 2 的寄存器

图 6-67 FAULT_CONFIG2 寄存器
3130292827262524
奇偶校验LOCK1_ENLOCK2_ENLOCK3_ENLOCK_ABN_SPEED
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
2322212019181716
LOSS_SYNC_TIMESNO_MTR_THRMAX_VM_MODEMAX_VM_MOTOR
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
15141312111098
MAX_VM_MOTORMIN_VM_MODEMIN_VM_MOTORAUTO_RETRY_TIMES
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
76543210
AUTO_RETRY_TIMESLOCK_MIN_SPEEDABN_LOCK_SPD_RATIOZERO_DUTY_THR
R/W-0hR/W-0hR/W-0hR/W-0h
表 6-28 FAULT_CONFIG2 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
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(不同步)
0h = 禁用
1h = 启用
28LOCK3_ENR/W0h启用锁定 3(无电机)
0h = 禁用
1h = 启用
27-24LOCK_ABN_SPEEDR/W0h异常速度锁定阈值
0h = 250Hz
1h = 500Hz
2h = 750Hz
3h = 1000Hz
4h = 1250Hz
5h = 1500Hz
6h = 1750Hz
7h = 2000Hz
8h = 2250Hz
9h = 2500Hz
Ah = 2750Hz
Bh = 3000Hz
Ch = 3250Hz
Dh = 3500Hz
Eh = 3750Hz
Fh = 4000Hz
23-21LOSS_SYNC_TIMESR/W0h导致不同步锁定故障的不同步次数
0h = 在 2 次不同步之后触发
1h = 在 3 次不同步之后触发
2h = 在 4 次不同步之后触发
3h = 在 5 次不同步之后触发
4h = 在 6 次不同步之后触发
5h = 在 7 次不同步之后触发
6h = 在 8 次不同步之后触发
7h = 在 9 次不同步之后触发
20-18NO_MTR_THRR/W0h无电机锁定电流阈值(无电机锁定电流阈值 (A) = NO_MTR_THR/CSA_GAIN)
0h = 0.005V
1h = 0.0075V
2h = 0.010V
3h = 0.0125V
4h = 0.020V
5h = 0.025V
6h = 0.030V
7h = 0.04V
17MAX_VM_MODER/W0h
0h = 过压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
16-14MAX_VM_MOTORR/W0h电机运行的最大电压
0h = 无限制
1h = 20.0V
2h = 25.0V
3h = 30.0V
4h = 35.0V
5h = 40.0V
6h = 50.0V
7h = 60.0V
13MIN_VM_MODER/W0h
0h = 欠压锁存
1h = 如果电压处于界定范围之内,则自动清除
12-10MIN_VM_MOTORR/W0h电机运行的最小电压
0h = 无限制
1h = 6.0V
2h = 7.0V
3h = 8.0V
4h = 9.0V
5h = 10.0V
6h = 12.0V
7h = 15.0V
9-7AUTO_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
6-4LOCK_MIN_SPEEDR/W0h触发锁定故障的速度下限
0h = 0.5Hz
1h = 1Hz
2h = 2Hz
3h = 3Hz
4h = 5Hz
5h = 10Hz
6h = 15Hz
7h = 25Hz
3-2ABN_LOCK_SPD_RATIOR/W0h触发异常速度锁定故障的两个连续周期之间的电气速度之比上限
0h = 2
1h = 4
2h = 6
3h = 8
1-0ZERO_DUTY_THRR/W0h目标速度为零时的占空比下限
0h = 1%
1h = 1.5%
2h = 2.0%
3h = 2.5%