JAJSO75 November   2023 MCF8329A

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 改訂履歴
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格 (通信機器)
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報 (1 パッケージ)
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 スタンダード モードとファースト モードの SDA および SCL バスの特性
    7. 6.7 代表的な特性
  8. 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  3 相 BLDC ゲート ドライバ
      2. 7.3.2  ゲート ドライブ アーキテクチャ
        1. 7.3.2.1 デッドタイムによるクロス導通の防止
      3. 7.3.3  AVDD リニア電圧レギュレータ
      4. 7.3.4  DVDD 電圧レギュレータ
        1. 7.3.4.1 AVDD から VREG への電力供給
        2. 7.3.4.2 VREG 用の外部電源
        3. 7.3.4.3 VREG 電源用外部 MOSFET
      5. 7.3.5  ローサイド電流検出アンプ
      6. 7.3.6  デバイス インターフェイス モード
        1. 7.3.6.1 インターフェイス - 制御と監視
        2. 7.3.6.2 I2C インターフェイス
      7. 7.3.7  モーター制御入力オプション
        1. 7.3.7.1 アナログ モードのモーター制御
        2. 7.3.7.2 PWM モード モーター制御
        3. 7.3.7.3 周波数モード モーター制御
        4. 7.3.7.4 I2C 方式のモーター制御
        5. 7.3.7.5 入力制御リファレンス プロファイル
          1. 7.3.7.5.1 リニア制御プロファイル
          2. 7.3.7.5.2 階段制御プロファイル
          3. 7.3.7.5.3 双方向プロファイル
        6. 7.3.7.6 プロファイラを使わない制御入力の伝達関数
      8. 7.3.8  ブートストラップ コンデンサの初期充電
      9. 7.3.9  異なる初期条件でのモーターの起動
        1. 7.3.9.1 ケース 1 – モーターが停止
        2. 7.3.9.2 ケース 2 – モーターが正方向に回転
        3. 7.3.9.3 ケース 3 – モーターが逆方向に回転
      10. 7.3.10 モーターの起動シーケンス (MSS)
        1. 7.3.10.1 初期速度検出 (ISD)
        2. 7.3.10.2 モーターの再同期化
        3. 7.3.10.3 リバース ドライブ
          1. 7.3.10.3.1 リバース ドライブ チューニング
        4. 7.3.10.4 モーター起動
          1. 7.3.10.4.1 アライン
          2. 7.3.10.4.2 ダブル・アライン
          3. 7.3.10.4.3 初期位置検出 (IPD)
            1. 7.3.10.4.3.1 IPD の動作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 解放
            3. 7.3.10.4.3.3 IPD アドバンス角度
          4. 7.3.10.4.4 スロー ファースト サイクル起動
          5. 7.3.10.4.5 オープン ループ
          6. 7.3.10.4.6 オープン ループからクローズ ループへの遷移
      11. 7.3.11 閉ループ制御
        1. 7.3.11.1 閉ループ加速
        2. 7.3.11.2 速度 PI 制御
        3. 7.3.11.3 電流 PI 制御
        4. 7.3.11.4 電力ループ
        5. 7.3.11.5 変調インデックス制御
      12. 7.3.12 アンペアあたり最大トルク (MTPA) 制御
      13. 7.3.13 フラックス減衰制御
      14. 7.3.14 モーター パラメータ
        1. 7.3.14.1 モーター抵抗
        2. 7.3.14.2 モーター インダクタンス
        3. 7.3.14.3 モーター逆起電力定数
      15. 7.3.15 モーター パラメータ抽出ツール (MPET)
      16. 7.3.16 電圧サージ防止 (AVS)
      17. 7.3.17 出力 PWM スイッチング周波数
      18. 7.3.18 アクティブ ブレーキ
      19. 7.3.19 デッド タイム補償
      20. 7.3.20 電圧検出のスケーリング
      21. 7.3.21 モーター停止オプション
        1. 7.3.21.1 コースト (ハイ・インピーダンス) モード
        2. 7.3.21.2 還流モード
        3. 7.3.21.3 ローサイド ブレーキ
        4. 7.3.21.4 アクティブ・スピン・ダウン
      22. 7.3.22 FG 構成
        1. 7.3.22.1 FG 出力周波数
        2. 7.3.22.2 開ループ中の FG
        3. 7.3.22.3 モーター停止時の FG
        4. 7.3.22.4 フォルト中の FG の動作
      23. 7.3.23 DC バス電流制限
      24. 7.3.24 保護機能
        1. 7.3.24.1  PVDD 電源低電圧誤動作防止 (PVDD_UV)
        2. 7.3.24.2  AVDD パワーオン・リセット (AVDD_POR)
        3. 7.3.24.3  GVDD 低電圧誤動作防止 (GVDD_UV)
        4. 7.3.24.4  BST 低電圧誤動作防止 (BST_UV)
        5. 7.3.24.5  MOSFET VDS 過電流保護 (VDS_OCP)
        6. 7.3.24.6  VSENSE 過電流保護 (SEN_OCP)
        7. 7.3.24.7  サーマル・シャットダウン (OTSD)
        8. 7.3.24.8  ハードウェア・ロック検出電流制限 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT ラッチ付きシャットダウン (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自動復帰 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 通知のみ (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 無効 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1001b～1111b)
        9. 7.3.24.9  ロック検出電流制限 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT ラッチ付きシャットダウン (LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自動復帰 (LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 通知のみ (LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 無効 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
        10. 7.3.24.10 モーター・ロック (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.10.1 MTR_LCK ラッチ付きシャットダウン (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.10.2 MTR_LCK 自動復帰 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 7.3.24.10.3 MTR_LCK 通知のみ (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.10.4 MTR_LCK 無効 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        11. 7.3.24.11 モーター・ロック検出
          1. 7.3.24.11.1 ロック 1：異常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.11.2 ロック 2：異常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.11.3 ロック 3：モーター フォルトなし (NO_MTR)
        12. 7.3.24.12 MPET フォルト
        13. 7.3.24.13 IPD フォルト
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 機能モード
        1. 7.4.1.1 スリープ モード
        2. 7.4.1.2 スタンバイ モード
        3. 7.4.1.3 フォルト・リセット (CLR_FLT)
    5. 7.5 外部インターフェイス
      1. 7.5.1 DRVOFF - ゲート ドライバ シャットダウン機能
      2. 7.5.2 DAC 出力
      3. 7.5.3 電流検出アンプ出力
      4. 7.5.4 発振器ソース
        1. 7.5.4.1 外部クロック・ソース
    6. 7.6 EEPROM アクセスと I2C インターフェイス
      1. 7.6.1 EEPROM アクセス
        1. 7.6.1.1 EEPROM 書き込み
        2. 7.6.1.2 EEPROM 読み出し
      2. 7.6.2 I2C シリアル・インターフェイス
        1. 7.6.2.1 I2C データ・ワード
        2. 7.6.2.2 I2C 書き込み動作
        3. 7.6.2.3 I2C 読み取り動作
        4. 7.6.2.4 I2C 通信プロトコル パケットの例
        5. 7.6.2.5 内部バッファ
        6. 7.6.2.6 CRC バイト計算
    7. 7.7 EEPROM (不揮発性) レジスタ・マップ
      1. 7.7.1 Algorithm_Configuration レジスタ
      2. 7.7.2 Internal_Algorithm_Configuration レジスタ
      3. 7.7.3 Hardware_Configuration レジスタ
      4. 7.7.4 Fault_Configuration レジスタ
    8. 7.8 RAM (揮発性) レジスタ・マップ
      1. 7.8.1 Fault_Status レジスタ
      2. 7.8.2 Algorithm_Control レジスタ
      3. 7.8.3 System_Status レジスタ
      4. 7.8.4 Device_Control レジスタ
      5. 7.8.5 Algorithm_Variables レジスタ
  9. 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 詳細な設計手順
      2. 8.2.2 ブートストラップ・コンデンサと GVDD コンデンサの選択
      3. 8.2.3 VREG 電源用外部 MOSFET の選択
      4. 8.2.4 ゲート駆動電流
      5. 8.2.5 ゲート抵抗の選択
      6.      大電力設計におけるシステムの考慮事項
      7. 8.2.6 コンデンサの電圧定格
      8. 8.2.7 外部出力段部品
      9. 8.2.8 アプリケーション曲線
        1. 8.2.8.1 モータ起動
        2.       高速 (1.8kHz) 動作
        3.       アクティブ ブレーキによる迅速な減速
        4. 8.2.8.2 デッド タイム補償
  10. 9 電源に関する推奨事項
    1. 9.1 バルク容量
  11. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトのガイドライン
    2. 10.2 レイアウト例
    3. 10.3 熱に関する注意事項
      1. 10.3.1 消費電力
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 関連資料
    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
  13. 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

7.3.10 モーターの起動シーケンス (MSS)

図 7-19 に、MCF8329A デバイスに実装されているモーター起動シーケンスを示します。

GUID-FBC4B306-DFE2-4DA7-8493-8FDC2E7431EA-low.svg図 7-19 モーター起動フロー
    パワーオン状態これは、モーター起動シーケンス (MSS) の初期状態です。最初のパワーアップ時、またはスタンバイまたはスリープ モードから MCF8329A デバイスが復帰したときは常に、MSS はこの状態で開始します。
    DIR 変更 && DIR_CHANGE_MODE = 0b 判定MCF8329A では、すべての状態 (閉ループを含む) で、方向変更コマンドが検出され、かつ DIR_CHANGE_MODE が 0b に設定されている場合、本デバイスは MSS を再起動します。
    ISD_EN 判定パワーオン後、MCF8329A の MSS は、初期速度検出 (ISD) 機能が有効化されている (ISD_EN = 1b) かどうかを調べる ISD_EN 判定に入ります。ISD が無効化されている場合、MSS は直接 BRAKE_EN 判定に進みます。ISD が有効化されている場合、MSS は ISD (Is Motor Stationary) 状態に進みます。
    ISD 状態MSS はモーターの初期条件 (速度、回転方向) を決定します (「初期速度検出 (ISD)」を参照)。モーターが停止している (モーター BEMF < STAT_DETECT_THR) と見なされた場合、MSS は BRAKE_EN 判定に進みます。モーターが停止していない場合、MSS は回転方向の検証に進みます。
    回転方向判定MSS は、モーターが正方向と逆方向のどちらで回転しているのかを判定します。モーターが正方向に回転している場合、MCF8329A は RESYNC_EN 判定に進みます。モーターが逆方向に回転している場合、MSS は RVS_DR_EN 判定に進みます。
    RESYNC_EN 判定RESYNC_EN が 1b に設定されている場合、MCF8329A は「速度」>「開ループ - 閉ループ ハンドオフ」(再同期) 判定に進みます。RESYNC_EN が 0b に設定されている場合、MSS は HIZ_EN 判定に進みます。
    「速度」>「開ループ - 閉ループ ハンドオフ」(再同期) 判定モーター速度が FW_DRV_RESYN_THR より大きい場合、MCF8329A は ISD 状態から得た速度および位置情報を使用して、閉ループ状態に直接遷移します (「モーターの再同期化」を参照)。モーター速度が FW_DRV_RESYN_THR より小さい場合、MCF8329A は開ループ状態に遷移します。
    RVS_DR_EN 判定MSS は、リバース ドライブ機能が有効化されている (RVS_DR_EN = 1) かどうかを調べます。リバース ドライブ機能が有効化されている場合、MSS は逆方向モーター速度の確認に遷移します。リバース ドライブ機能が有効化されていない場合、MSS は HIZ_EN 判定に進みます。
    「速度」>「開ループ - 閉ループ ハンドオフ」(再同期) 判定MSS は、MCF8329A が閉ループで減速するのに十分な逆転速度であるかどうかを確認します。速度 (逆方向) が十分上がるまで、MSS は逆方向閉ループ減速にとどまります。速度が低すぎると、MSS は逆方向開ループ減速に遷移します。
    逆方向閉ループ、開ループ減速、ゼロ速度クロスオーバーMCF8329A は逆方向で再同期し、モーター速度がハンドオフ スレッショルドを下回るまで、閉ループでモーターを減速させます(「リバース ドライブ」を参照)。逆方向のモーター速度が低すぎる場合、MCF8329A は開ループに切り替わり、開ループでモーターを減速させ、ゼロ速度に達します。次に開ループで正方向に加速し、モーター速度が十分に上がった後、閉ループ動作に入ります。
    HIZ_EN 判定MSS は、コースト (ハイ インピーダンス) 機能が有効化されている (HIZ_EN = 1) かどうかを確認します。コースト機能が有効化されている場合、MSS はコースト ルーチンに進みます。コースト機能が無効化されている場合、MSS は BRAKE_EN 判定に進みます。
    コースト (ハイ インピーダンス) ルーチン本デバイスは、HIZ_TIME によって設定された特定の時間の間、6 つの MOSFET のすべてをターンオフすることで、モーターを惰性で回転させます。
    BRAKE_EN 判定MSS は、ブレーキ機能が有効化されている (BRAKE_EN = 1) かどうかを確認します。ブレーキ機能が有効化されている場合、MSS はブレーキ ルーチンに進みます。ブレーキ機能が無効化されている場合、MSS はモーター起動状態に進みます (セクション 7.3.10.4 を参照)。
    ブレーキ ルーチンMCF8329A は、BRK_TIME の間、3 つのローサイド MOSFET のすべてをターンオンすることで、ブレーキを掛けます。
    閉ループ状態この状態では、MCF8329A は FOC を使ってモーターを駆動します。
注: ユーザーは、ブートストラップ コンデンサを完全に充電するのに十分な起動時間を確保する必要があります。ブート コンデンサを充電する 1 つの方法は、起動時にローサイド ブレーキで十分な時間を確保することです。その他に、ブートストラップ プリチャージ ルーチンを使用する方法があります。ISD 動作については、ブートストラップ電圧が UVLO スレッショルドを超えた後にのみ、本デバイスは ISD を開始します。