JAJSKW9 December   2020 DRV8434S

PRODUCTION DATA  

  1. 特長
  2. アプリケーション
  3. 概要
  4. 改訂履歴
  5. ピン構成および機能
    1. 5.1 端子機能
  6. 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 SPI のタイミング要件
    7. 6.7 ステッピング制御ロジック・タイミング要件
      1. 6.7.1 代表的特性
  7. 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  ステッピング・モータ・ドライバの電流定格
        1. 7.3.1.1 ピーク電流定格
        2. 7.3.1.2 RMS 電流定格
        3. 7.3.1.3 フルスケール電流定格
      2. 7.3.2  PWM モータ・ドライバ
      3. 7.3.3  マイクロステッピング・インデクサ
      4. 7.3.4  MCU DAC による VREF の制御
      5. 7.3.5  電流レギュレーション
      6. 7.3.6  ディケイ・モード
        1. 7.3.6.1 電流増加および減少でスロー・ディケイ
        2. 7.3.6.2 電流増加ではスロー・ディケイ、電流減少ではミックス・ディケイ
        3. 7.3.6.3 電流増加ではスロー・ディケイ、電流減少ではファースト・ディケイ
        4. 7.3.6.4 電流増加および減少でミックス・ディケイ
        5. 7.3.6.5 スマート・チューン・ダイナミック・ディケイ
        6. 7.3.6.6 スマート・チューン・リップル・コントロール
      7. 7.3.7  PWM オフ時間
      8. 7.3.8  ブランキング時間
      9. 7.3.9  チャージ・ポンプ
      10. 7.3.10 リニア電圧レギュレータ
      11. 7.3.11 論理レベル、トライレベル、クワッドレベルのピン構造図
        1. 7.3.11.1 nFAULT ピン
      12. 7.3.12 保護回路
        1. 7.3.12.1 VM 低電圧誤動作防止 (UVLO)
        2. 7.3.12.2 VCP 低電圧誤動作防止 (CPUV)
        3. 7.3.12.3 過電流保護 (OCP)
          1. 7.3.12.3.1 ラッチド・シャットダウン (OCP_MODE = 0b)
          2. 7.3.12.3.2 自動リトライ (OCP_MODE = 1b)
        4. 7.3.12.4 ストール検出
        5. 7.3.12.5 開放負荷検出 (OL)
        6. 7.3.12.6 過熱警告 (OTW)
        7. 7.3.12.7 サーマル・シャットダウン (OTSD)
          1. 7.3.12.7.1 ラッチド・シャットダウン (OTSD_MODE = 0b)
          2. 7.3.12.7.2 自動復帰 (OTSD_MODE = 1b)
        8.       フォルト条件のまとめ
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 スリープ・モード (nSLEEP = 0)
      2.      56
      3. 7.4.2 ディセーブル・モード (nSLEEP = 1、ENABLE = 0)
      4. 7.4.3 動作モード (nSLEEP = 1、ENABLE = 1)
      5. 7.4.4 nSLEEP リセット・パルス
      6.      機能モードのまとめ
    5. 7.5 プログラミング
      1. 7.5.1 シリアル・ペリフェラル・インターフェイス (SPI) 通信
        1. 7.5.1.1 SPI フォーマット
        2. 7.5.1.2 1 つのターゲット・デバイスのための SPI
        3. 7.5.1.3 デイジー・チェーン構成の複数のターゲット・デバイスのための SPI
        4. 7.5.1.4 パラレル構成の複数のターゲット・デバイスのための SPI
    6. 7.6 レジスタ・マップ
  8. アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1 ステッピング・モータの速度
        2. 8.2.2.2 電流レギュレーション
        3. 8.2.2.3 ディケイ・モード
        4. 8.2.2.4 アプリケーション曲線
        5. 8.2.2.5 熱に関連する計算
          1. 8.2.2.5.1 消費電力
          2. 8.2.2.5.2 導通損失
          3. 8.2.2.5.3 スイッチング損失
          4. 8.2.2.5.4 静止電流による消費電力
          5. 8.2.2.5.5 全消費電力
          6. 8.2.2.5.6 デバイスの接合部温度の概算
  9. 電源に関する推奨事項
    1. 9.1 バルク・コンデンサ
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトの注意点
      1. 10.1.1 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    2. 11.2 サポート・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 11.5 用語集
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ(パッケージ|ピン)
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

レジスタ・マップ

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1879 に、DRV8434S デバイスのメモリマップされたレジスタを示します。GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1879 にないレジスタ・アドレスはすべて予約済みと見なすべきであり、レジスタ内容は変更しないでください。

表 7-15 メモリ・マップ
レジスタ名
76543210アクセス・
タイプ
アドレス
FAULT ステータスFAULTSPI_ERRORUVLOCPUVOCPSTLTFOLR0x00
DIAG ステータス 1OCP_LS2_BOCP_HS2_BOCP_LS1_BOCP_HS1_BOCP_LS2_AOCP_HS2_AOCP_LS1_AOCP_HS1_AR0x01
DIAG ステータス 2RSVDOTWOTSSTL_LRN_OKSTALLRSVDOL_BOL_AR0x02
CTRL1TRQ_DAC [3:0]RSVDOL_MODERSVDRW0x03
CTRL2EN_OUTRSVDTOFF [1:0]DECAY [2:0]RW0x04
CTRL3DIRSTEPSPI_DIRSPI_STEPMICROSTEP_MODE [3:0]RW0x05
CTRL4CLR_FLTLOCK [2:0]EN_OLOCP_MODEOTSD_MODEOTW_REPRW0x06
CTRL5RSVDSTL_LRNEN_STLSTL_REPRSVDRW0x07
CTRL6STALL_TH [7:0]RW0x08
CTRL7RC_RIPPLE[1:0]EN_SSCTRQ_SCALESTALL_TH[11:8]RW0x09
CTRL8TRQ_COUNT [7:0]R0x0A
CTRL9REV_ID[3:0]TRQ_COUNT[11:8]R0x0B

表の小さなセルに収まるように、複雑なビット・アクセス・タイプを記号で表記しています。GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#FUNC_PAD_CONTROL_LEGEND に、このセクションでアクセス・タイプに使用している表記を示します。

表 7-16 アクセス・タイプ・コード
アクセス・タイプコード説明
読み出しタイプ
RR読み出し
書き込みタイプ
WW書き込み
リセットまたはデフォルト値
-nリセット後の値またはデフォルト値

7.6.1 ステータス・レジスタ

ステータス・レジスタは、警告および障害状態を示すために使用されます。ステータス・レジスタは読み取り専用レジスタです。

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X4163 に、ステータス・レジスタのメモリマップされたレジスタを示します。GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X4163 にないレジスタ・オフセット・アドレスはすべて予約済みと見なすべきであり、レジスタ内容は変更しないでください。

表 7-17 ステータス・レジスタまとめ表
アドレスレジスタ名セクション
0x00FAULT ステータス表示
0x01DIAG ステータス 1表示
0x02DIAG ステータス 2表示

7.6.2 FAULT ステータス・レジスタ名 (アドレス = 0x00)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1613 に、FAULT ステータス・レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1035 に、その説明を示します。

読み出し専用

図 7-31 FAULT ステータス・レジスタ
76543210
FAULTSPI_ERRORUVLOCPUVOCPSTLTFOL
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-18 FAULT ステータス・レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7FAULTR0b

nFAULT ピンが 1 のとき、FAULT ビットは 0 です。nFAULT ピンが 0 のとき、FAULT ビットは 1 です。

6SPI_ERRORR0b

SPI プロトコル・エラー (例:SCLK パルスが必要な数以上存在する。nSCS が Low であるにもかかわらず SCLK が存在しない) を示します。フォルトで High になり、nFAULT ピンが Low に駆動されます。プロトコル・エラーが解消され、かつ CLR_FLT ビットと nSLEEP リセット・パルスのどちらかによって障害クリア・コマンドが発行されると、通常動作が再開されます。

5UVLOR0b

電源低電圧誤動作防止フォルト条件を示します。

4CPUVR0b

チャージ・ポンプ低電圧フォルト条件を示します。

3OCPR0b

過電流フォルト条件を示します。

2STLR0b

モータ・ストール条件を示します。

1TFR0b

過熱警告と過熱シャットダウンの論理和です。

0OLR0b

開放負荷条件を示します。

7.6.3 DIAG ステータス 1 (アドレス = 0x01)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X3596 に、DIAG ステータス 1 レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X4720 に、その説明を示します。

読み出し専用

図 7-32 DIAG ステータス 1 レジスタ
76543210
OCP_LS2_BOCP_HS2_BOCP_LS1_BOCP_HS1_BOCP_LS2_AOCP_HS2_AOCP_LS1_AOCP_HS1_A
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-19 DIAG ステータス 1 レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7OCP_LS2_BR0b

BOUT のハーフ・ブリッジ 2 のローサイド FET の過電流フォルトを示します。

6OCP_HS2_BR0b

BOUT のハーフ・ブリッジ 2 のハイサイド FET の過電流フォルトを示します。

5OCP_LS1_BR0b

BOUT のハーフ・ブリッジ 1 のローサイド FET の過電流フォルトを示します。

4OCP_HS1_BR0b

BOUT のハーフ・ブリッジ 1 のハイサイド FET の過電流フォルトを示します。

3OCP_LS2_AR0b

AOUT のハーフ・ブリッジ 2 のローサイド FET の過電流フォルトを示します。

2OCP_HS2_AR0b

AOUT のハーフ・ブリッジ 2 のハイサイド FET の過電流フォルトを示します。

1OCP_LS1_AR0b

AOUT のハーフ・ブリッジ 1 のローサイド FET の過電流フォルトを示します。

0OCP_HS1_AR0b

AOUT のハーフ・ブリッジ 1 のハイサイド FET の過電流フォルトを示します。

7.6.4 DIAG ステータス 2 (アドレス = 0x02)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X5602 に、DIAG ステータス 2 レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X9320 に、その説明を示します。

読み出し専用

図 7-33 DIAG ステータス 2 レジスタ
76543210
RSVDOTWOTSSTL_LRN_OKSTALLRSVDOL_BOL_A
R-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0bR-0b
表 7-20 DIAG ステータス 2 レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7RSVDR0b

予約済み

6OTWR0b

過熱警告を示します。

5OTSR0b

過熱シャットダウンを示します。

4STL_LRN_OKR0b

ストール検出の学習が成功したことを示します。

3STALLR0b

モータ・ストール条件を示します。

2RSVDR0b

予約済み

1OL_BR0b

BOUT の開放負荷検出を示します。

0OL_AR0b

AOUT の開放負荷検出を示します。

7.6.5 制御レジスタ

本 IC の制御レジスタは、デバイスの設定に使用します。これらのレジスタは読み取りと書き込みが可能です。

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1924 に、制御レジスタのメモリマップされたレジスタを示します。GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1924 にないレジスタ・オフセット・アドレスはすべて予約済みと見なすべきであり、レジスタ内容は変更しないでください。

7.6.6 CTRL1 制御レジスタ (アドレス = 0x03)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X4730 に、CTRL1 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X3531 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-34 CTRL1 制御レジスタ
76543210
TRQ_DAC [3:0]RSVDOL_MODERSVD
R/W-0000bR/W-00bR/W-0bR/W-0b
表 7-22 CTRL1 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-4TRQ_DAC [3:0]R/W0000b

0000b = 100%

0001b = 93.75%

0010b = 87.5%

0011b = 81.25%

0100b = 75%

0101b = 68.75%

0110b = 62.5%

0111b = 56.25%

1000b = 50%

1001b = 43.75%

1010b = 37.5%

1011b = 31.25%

1100b = 25%

1101b = 18.75%

1110b = 12.5%

1111b = 6.25%

3-2RSVDR/W00b

予約済み

1OL_MODER/W0b

0b = nFAULT は、ラッチされた OL フォルトが CLR_FLT ビットまたは nSLEEP リセット・パルスによってクリアされた後に解放されます。

1b = nFAULT は、OL フォルト条件が解消した直後に解放されます。

0RSVDR/W0b

Reserved

7.6.7 CTRL2 制御レジスタ (アドレス = 0x04)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X5244 に、CTRL2 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X9700 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-35 CTRL2 制御レジスタ
76543210
EN_OUTRSVDTOFF [1:0]DECAY [2:0]
R/W-0bR/W-00bR/W-01bR/W-111b
表 7-23 CTRL2 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7EN_OUTR/W0b

すべての出力を無効にするには、「0」を書き込みます。

6-5RSVDR/W00b

予約済み

4-3TOFF [1:0]R/W01b

00b = 7µs

01b = 16µs

10b = 24µs

11b = 32µs

2-0DECAY [2:0]R/W111b

000b = 電流増加時はスロー、電流減少時はスロー

001b = 電流増加時はスロー、電流減少時はミックス 30%

010b = 電流増加時はスロー、電流減少時はミックス 60%

011b = 電流増加時はスロー、電流減少時はファースト

100b = 電流増加時はミックス 30%、電流減少時はミックス 30%

101b = 電流増加時はミックス 60%、電流減少時はミックス 60%

110b = スマート・チューン・ダイナミック・ディケイ

111b = スマート・チューン・リップル・コントロール

7.6.8 CTRL3 制御レジスタ (アドレス = 0x05)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X2253 に、CTRL3 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X4948 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-36 CTRL3 制御レジスタ
76543210
DIRSTEPSPI_DIRSPI_STEPMICROSTEP_MODE [3:0]
R/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0110b
表 7-24 CTRL3 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7DIRR/W0b

方向入力。SPI_DIR = 1 の場合、論理「1」はステッピング方向を設定します。

6STEPR/W0b

ステップ入力。SPI_STEP = 1 の場合、論理「1」はインデクサを 1 ステップ進めます。このビットは「1」が書き込まれた後、自己クリアされ自動的に「0」になります。

5SPI_DIRR/W0b

0b = 出力は入力ピン DIR に従います。

1b = 出力は SPI レジスタの DIR に従います。

4SPI_STEPR/W0b

0b = 出力は入力ピン STEP に従います。

1b = 出力は SPI レジスタの STEP に従います。

3-0MICROSTEP_MODE [3:0]R/W0110b

0000b = 100% 電流によるフルステップ (2 相励起)

0001b = 71% 電流によるフルステップ (2 相励起)

0010b = 非真円 1/2 ステップ

0011b = 1/2 ステップ

0100b = 1/4 ステップ

0101b = 1/8 ステップ

0110b = 1/16 ステップ

0111b = 1/32 ステップ

1000b = 1/64 ステップ

1001b = 1/128 ステップ

1010b = 1/256 ステップ

1011b~1111b = 予約済み

7.6.9 CTRL4 制御レジスタ (アドレス = 0x06)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X6911 に、CTRL4 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X9290 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-37 CTRL4 制御レジスタ
76543210
CLR_FLTLOCK [2:0]EN_OLOCP_MODEOTSD_MODEOTW_REP
R/W-0bR/W-011bR/W-0bR/W-0bR/W-0bR/W-0b
表 7-25 CTRL4 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7CLR_FLTR/W0b

すべてのラッチされたフォルト・ビットをクリアするには、このビットに「1」を書き込みます。書き込んだ後、このビットは自動的にリセットされます。

6-4LOCK [2:0]R/W011b

設定をロックして、レジスタへのさらなる書き込み (これらのビットとアドレス 0x06h のビット 7 (CLR_FLT) への書き込みを除く) を無視するには、110b を書き込みます。ロックされていない状態で、110b 以外のどんなシーケンスを書き込んでも何の影響も及ぼしません。

すべてのレジスタのロックを解除するには、このレジスタに 011b を書き込みます。ロックされている状態で、011b 以外のどんなシーケンスを書き込んでも何の影響も及ぼしません。

3EN_OLR/W0b

開放負荷検出を有効にするには、「1」を書き込みます。

2OCP_MODER/W0b

0b = 過電流条件によってラッチされたフォルトが発生します。

1b = 過電流条件によって自動リトライ・フォルトが発生します。

1OTSD_MODER/W0b

0b = 過熱条件によってラッチされたフォルトが発生します。

1b = 過熱条件によって自動復帰フォルトが発生します。

0TW_REPR/W0b

0b = 過熱または低温警告は nFAULT ラインで通知されません。

1b = 過熱または低温警告は nFAULT ラインで通知されます。

7.6.10 CTRL5 制御レジスタ (アドレス = 0x07)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X1023 に、CTRL5 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X7803 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-38 CTRL5 制御レジスタ
76543210
RSVDSTL_LRNEN_STLSTL_REPRSVD
R/W-00bR/W-0bR/W-0bR/W-1bR/W-000b
表 7-26 CTRL5 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-6RSVDR/W00b

予約済み常に「00」である必要があります。

5STL_LRNR/W0b

ストール検出用のストール・カウントを学習させるには「1」を書き込みます。ストール学習プロセスが完了すると、このビットは自動的に「0」に戻ります。

4EN_STLR/W0b

0b = ストール検出を無効にします。

1b = ストール検出を有効にします。

3STL_REPR/W1b

0b = ストール検出は nFAULT で通知されません。

1b = ストール検出は nFAULT で通知されます。

2-0RSVDR/W000b

予約済み常に「000」である必要があります。

7.6.11 CTRL6 制御レジスタ (アドレス = 0x08)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X7854 に、CTRL6 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X3124 に、その説明を示します。

読み出し/書き込み

図 7-39 CTRL6 制御レジスタ
76543210
STALL_TH [7:0]
R/W-00000011b
表 7-27 CTRL6 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-0STALL_TH [7:0]R/W00000011b

ストール・スレッショルドの下位 8 ビット

000000000000b = 0 カウント

XXXXXXXXXXXXb = 1~4094 カウント

111111111111b = 4095 カウント

7.6.12 CTRL7 制御レジスタ (アドレス = 0x09)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X8998 に、CTRL7 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X312 に、その説明を示します。

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図 7-40 CTRL7 制御レジスタ
76543210
RC_RIPPLE[1:0]EN_SSCTRQ_SCALESTALL_TH[11:8]
R/W-00bR/W-1bR/W-0bR/W-0000b
表 7-28 CTRL7 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-6RC_RIPPLE[1:0]R/W00b

00b = 1% リップル

01b = 2% リップル

10b = 4% リップル

11b = 6% リップル

5EN_SSCR/W1b

1b = スペクトラム拡散を有効にします。

0b = スペクトラム拡散を無効にします。

4TRQ_SCALER/W0b

0b = トルク・カウント・スケーリングを適用しません。

1b = トルク・カウントは 8 倍されます。

3-0STALL_THR/W0000b

ストール・スレッショルドの上位 4 ビット

7.6.13 CTRL8 制御レジスタ (アドレス = 0x0A)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X6083 に、CTRL8 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X6924 に、その説明を示します。

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図 7-41 CTRL8 制御レジスタ
76543210
TRQ_COUNT[7:0]
R-11111111b
表 7-29 CTRL8 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-0TRQ_COUNTR11111111b

TRQ_COUNT の下位 8 ビット

000000000000b = 0 カウント

XXXXXXXXXXXXb = 1~4094 カウント

111111111111b = 4095 カウント

7.6.14 CTRL9 制御レジスタ (アドレス = 0x0B)

GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X60831 に、CTRL9 制御レジスタのフィールドを示し、GUID-8F237F41-1926-4B96-B87B-F099722C1D1B.html#X69241 に、その説明を示します。

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図 7-42 CTRL9 制御レジスタ
76543210
REV_ID[3:0]TRQ_COUNT[11:8]
R-0000bR-1111b
表 7-30 CTRL9 制御レジスタのフィールドの説明
ビットフィールド種類デフォルト説明
7-4REV_IDR0000bシリコンのリビジョン識別。0000b は量産リビジョンを示します。
3-0TRQ_COUNTR1111b

TRQ_COUNT の上位 4 ビット