該MCF8316D提供單芯片、無(wú)代碼無(wú)傳感器 FOC 器件，用于驅(qū)動(dòng)高達(dá) 8A 峰值電流的 12 至 24V 無(wú)刷直流電機(jī) （BLDC） 或永磁同步電機(jī) （PMSM）。該MCF8316D集成了三個(gè)1/2橋，具有40V絕對(duì)最大能力和95mΩ的極低RDS（ON）（HS+LS FET）。MCF8316D集成了降壓穩(wěn)壓器（3.3V/5V，170mA）和LDO（3.3V，20mA），可用于為外部電路供電。

FOC算法配置可以存儲(chǔ)在非易失性EEPROM中，這允許器件在配置器件后獨(dú)立運(yùn)行。該器件通過(guò)PWM輸入、模擬電壓、變頻方波或I2C命令接收速度命令。MCF8316D中集成了大量保護(hù)功能，旨在保護(hù)設(shè)備、電機(jī)和系統(tǒng)免受故障事件的影響。
*附件：mcf8316d.pdf

特性

• 安全相關(guān)認(rèn)證（僅限MCF8316DULVRGFR）
  • UL 認(rèn)可的組件：UL 60730-1（文件編號(hào)：E546206）
• 安全功能（僅MCF8316DULVRGFR）
  • 鎖定轉(zhuǎn)子保護(hù)
  • 過(guò)流（過(guò)載）保護(hù)
  • 缺相（無(wú)電機(jī)）
• 具有集成無(wú)傳感器電機(jī)控制算法的三相BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
  • 無(wú)代碼磁場(chǎng)定向控制 （FOC）
  • 速度、電流、功率或電壓控制
  • 正向和反向風(fēng)車(chē)支持
  • 可配置的功率和速度限制
  • 導(dǎo)程角度調(diào)節(jié)，效率高
  • 通過(guò)軟啟動(dòng)、軟停止和死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償提高聲學(xué)性能
  • 離線(xiàn)電機(jī)參數(shù)測(cè)量 （MPET）
  • 模擬、PWM、頻率或 I2C 速度輸入
  • 可配置的電機(jī)啟動(dòng)和停止選項(xiàng)
  • 高速運(yùn)行的磁通減弱
  • 抗電壓浪涌 （AVS） 保護(hù)
• 4.5 至 35V 工作電壓（最大 40V 絕對(duì)電壓）
• 高輸出電流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 導(dǎo)通電阻
  • TA = 25°C時(shí)的RDS（ON） （HS + LS）：95mΩ （典型值）
• 低功耗睡眠模式：參考
  • VVM = 24V、TA = 25°C時(shí)為5μA（最大值）
• 速度環(huán)路精度：3%（內(nèi)部時(shí)鐘）和1%（外部時(shí)鐘基準(zhǔn)）
• 具有 R/W 安全性的可配置 EEPROM，用于存儲(chǔ)設(shè)備配置
• 內(nèi)置電流檢測(cè)
• 內(nèi)置 3.3V/5V、170mA 降壓穩(wěn)壓器
• 內(nèi)置 3.3V、20mA LDO 穩(wěn)壓器
• 用于禁用 （Hi-Z） 輸出的專(zhuān)用 DRVOFF 引腳
• 擴(kuò)頻、PWM抖動(dòng)和壓擺率，用于降低EMI
• 集成保護(hù)功能套件
  • 電源欠壓鎖定 （UVLO）
  • 電源過(guò)壓保護(hù) （OVP）
  • 電機(jī)鎖檢測(cè)
  • 可配置的電流限制
  • 熱警告和關(guān)斷 （OTW/TSD）
  • 故障狀態(tài)指示引腳 （nFAULT）
  • 通過(guò) I2C 接口進(jìn)行可選故障診斷

參數(shù)

方框圖

1. 主要特性

• ?功能安全?：支持IEC-60730-1功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)（僅MCF8316DULVRGFR型號(hào)）
• ?保護(hù)功能?：包括堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、缺相保護(hù)等
• ?驅(qū)動(dòng)能力?：三相BLDC/PMSM電機(jī)驅(qū)動(dòng)，峰值電流8A
• ?控制算法?：集成無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制(FOC)
• ?輸入方式?：支持模擬、PWM、頻率或I2C速度輸入
• ?工作電壓?：4.5-35V（絕對(duì)最大值40V）
• ?低功耗?：睡眠模式電流低至5μA（最大值）

2. 關(guān)鍵應(yīng)用

• 無(wú)刷直流電機(jī)模塊
• 洗衣機(jī)/洗碗機(jī)泵
• 空氣凈化器和加濕器風(fēng)扇
• 家用和商用風(fēng)扇
• 投影儀色輪

3. 技術(shù)特點(diǎn)

• ?集成設(shè)計(jì)?：?jiǎn)涡酒鉀Q方案，無(wú)需外部編碼
• ?功率管理?：集成3.3V/5V降壓穩(wěn)壓器(170mA)和3.3V LDO(20mA)
• ?保護(hù)機(jī)制?：
  • 電源欠壓鎖定(UVLO)
  • 過(guò)壓保護(hù)(OVP)
  • 電機(jī)鎖定檢測(cè)
  • 可配置電流限制
  • 熱警告和關(guān)斷(OTW/TSD)
• ?通信接口?：I2C接口用于配置和診斷

4. 控制功能

• ?速度控制?：閉環(huán)PI控制
• ?功率控制?：輸入DC功率調(diào)節(jié)
• ?電流控制?：扭矩生成電流(iq)控制
• ?電壓控制?：電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)
• ?輸入?yún)⒖记€(xiàn)?：支持線(xiàn)性、階梯和正反轉(zhuǎn)三種模式

5. 啟動(dòng)與運(yùn)行

• ?啟動(dòng)方式?：支持對(duì)齊、雙對(duì)齊、初始位置檢測(cè)(IPD)和慢速首周期啟動(dòng)
• ?運(yùn)行模式?：
  • 開(kāi)環(huán)運(yùn)行：用于電機(jī)加速
  • 閉環(huán)運(yùn)行：基于反電動(dòng)勢(shì)觀測(cè)器的FOC控制
• ?制動(dòng)方式?：提供多種停止選項(xiàng)包括滑行、循環(huán)、低邊制動(dòng)、高邊制動(dòng)和主動(dòng)降速

6. 保護(hù)功能

• 電壓相關(guān)：欠壓、過(guò)壓保護(hù)
• 電流相關(guān)：過(guò)流保護(hù)、硬件/軟件鎖定電流限制
• 溫度相關(guān)：過(guò)熱警告和關(guān)斷
• 電機(jī)狀態(tài)：堵轉(zhuǎn)檢測(cè)、無(wú)電機(jī)檢測(cè)
• 其他：EEPROM故障、I2C CRC故障等

7. 封裝與訂購(gòu)信息

• 封裝類(lèi)型：40引腳VQFN
• 封裝尺寸：7.00mm × 5.00mm
• 訂購(gòu)型號(hào)：
  • MCF8316DVRGFR（非UL認(rèn)證）
  • MCF8316DULVRGFR（UL認(rèn)證）

該文檔詳細(xì)介紹了MCF8316D的功能特性、電氣參數(shù)、應(yīng)用設(shè)計(jì)指南和寄存器配置，為開(kāi)發(fā)人員提供了完整的無(wú)傳感器BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案。