ZHCSWO7 May   2024 MCT8316A-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 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. 6 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. 7 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. 8 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. 9 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

6.3.10 电机启动顺序 (MSS)

图 6-18 展示了 MCT8316A-Q1 器件中实现的电机启动序列。

MCT8316A-Q1 电机启动序列图 6-18 电机启动序列
    上电状态 这是 MCT8316A-Q1 上电时电机启动序列 (MSS) 的初始状态。在此状态下，MCT8316A-Q1 配置外设，从 EEPROM 初始化算法参数，并准备驱动电机。
    睡眠/待机 在此状态下，SPEED_REF/POWER_REF/TARGET_DUTY 设置为零，并且 MCT8316A-Q1 处于睡眠或待机模式，具体取决于 DEV_MODE 和 SPEED/WAKE 引脚电压。
    SPEED_REF/POWER_REF/TARGET_DUTY > 0 判断 当 SPEED_REF/POWER_REF/TARGET_DUTY 设置为大于零时，MCT8316A-Q1 退出休眠/待机状态，进入 ISD_EN 判断。只要 SPEED_REF 设置为零，MCT8316A-Q1 就会保持睡眠/待机状态。
    ISD_EN 判断 MCT8316A-Q1 检查初始速度检测 (ISD) 功能是否已启用 (ISD_EN = 1b)。如果启用了 ISD，则 MSS 执行 BEMF < STAT_DETECT_THR 判断。相反，如果禁用了 ISD，则 MSS 直接进行 BRAKE_EN 判断。
    BEMF < STAT_DETECT_THR 或 BEMF < FG_BEMF_THR 判断 ISD 确定电机的初始状态（速度、角度、旋转方向）（请参阅节 6.3.10.1）。如果电机被认为是静止的（BEMF < STAT_DETECT_THR 或 BEMF < FG_BEMF_THR），则 MSS 进行第二个 BEMF < STAT_DETECT_THR 判断。如果电机不是静止的，则 MSS 会继续验证旋转方向。
    旋转方向判断 MSS 确定电机是正向旋转还是反向旋转。如果电机正向旋转，则 MCT8316A-Q1 进行 RESYNC_EN 判断。如果电机反向旋转，则 MSS 继续进行 RVS_DR_EN 判断。
    RESYNC_EN 判断 如果 RESYNC_EN 设置为 1b，则 MCT8316A-Q1 进行 BEMF > RESYNC_MIN_THRESHOLD 判断。如果 RESYNC_EN 被设置为 0b，则 MSS 继续进行 HIZ_EN 判断。
    BEMF > RESYNC_MIN_THRESHOLD 判断 如果电机速度使 BEMF > RESYNC_MIN_THRESHOLD，则 MCT8316A-Q1 使用来自 ISD 的速度和位置信息转换至闭环状态（请参阅节 6.3.10.2）。如果 BEMF < RESYNC_MIN_THRESHOLD，则 MCT8316A-Q1 进行 BEMF < STAT_DETECT_THR 判断。
    BEMF < STAT_DETECT_THR 判断 如果电机速度使得 BEMF > STAT_DETECT_THR，则 MCT8316A-Q1 将进入电机滑行超时。如果 BEMF < STAT_DETECT_THR，MCT8316A-Q1 进行 STAT_BRK_EN 判断。
    电机滑行超时 MCT8316A-Q1 等待 200000 个 PWM 周期，让电机滑行减到 BEMF < STAT_DETECT_THR 的速度；在电机滑行状态下经过 200000 个 PWM 周期后，MCT8316A-Q1 进行 STAT_BRK_EN 判断，与 BEMF 无关。如果在电机在 200000 周期超时之前滑行期间 BEMF < STAT_DETECT_THR，MCT8316A-Q1 立即进行 STAT_BRK_EN 判断。
    STAT_BRK_EN 判断 MSS 检查是否启用了静止制动功能 (STAT_BRK_EN =1b)。如果启用了静止制动功能，则 MSS 前进到静止制动例程。如果禁用了静止制动功能，则 MSS 前进到电机启动状态（请参阅节 6.3.10.4）。
    静止制动例程 静止制动例程可用于确保电机在尝试启动电机之前完全静止。可以通过在 STARTUP_BRK_TIME 配置的时间内导通全部三个低侧驱动器 MOSFET 来应用静止制动。
    RVS_DR_EN 判断 MSS 检查是否启用了反向驱动功能 (RVS_DR_EN = 1b)。如果启用了该功能，则 MSS 将转换为反向检查电机速度。如果未启用反向驱动功能 (RVS_DR_EN = 0b)，则 MSS 会前进到 HIZ_EN 判断。
    速度 > MIN_DUTY 判断 MSS 检查速度（反向）是否高于 MIN_DUTY 处的速度 - 在速度（反向）高于 MIN_DUTY 处的速度之前，MSS 保持反向闭环减速。当速度（反向）降至低于 MIN_DUTY 处的速度时，MSS 转换为反向开环减速。
    反向开环减速和零速越过 在反向开环减速时，MCT8316A-Q1 使电机开环减速，直至速度达到零。在零速时，方向发生改变，MCT8316A-Q1 开始开环加速。
    HIZ_EN 判断 MSS 进行检查以确定是否启用了滑行（高阻态）功能 (HIZ_EN = 1b)。如果启用了滑行功能 (HIZ_EN = 1b)，则 MSS 会前进到滑行例程。如果禁用了滑行功能 (HIZ_EN = 0b)，则 MSS 前进到 BRAKE_EN 判断。
    滑行（高阻态）例程 器件通过将全部六个 MOSFET 关断一段由 HIZ_TIME 配置的特定时间来使电机滑行。
    BRAKE_EN 判断 MSS 进行检查以确定是否启用了制动功能 (BRAKE_EN = 1b)。如果启用了制动功能 (BRAKE_EN = 1b)，则 MSS 前进到制动例程。如果禁用了制动功能 (BRAKE_EN = 0b)，则 MSS 前进到电机启动状态（请参阅节 6.3.10.4）。
    制动例程 MCT8316A-Q1 通过为 BRK_TIME 导通全部三个（高侧或低侧）MOSFET 来实现制动。根据 BRK_MODE 配置，使用高侧或低侧 MOSFET 施加制动。
    闭环 在这种状态下，MCT8316A-Q1 基于过零检测或 BEMF 积分，通过无传感器梯形换向来驱动电机。
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