該MCF8316D提供單芯片、無代碼無傳感器 FOC 器件，用于驅動高達 8A 峰值電流的 12 至 24V 無刷直流電機 （BLDC） 或永磁同步電機 （PMSM）。該MCF8316D集成了三個1/2橋，具有40V絕對最大能力和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算法配置可以存儲在非易失性EEPROM中，這允許器件在配置器件后獨立運行。該器件通過PWM輸入、模擬電壓、變頻方波或I2C命令接收速度命令。MCF8316D中集成了大量保護功能，旨在保護設備、電機和系統(tǒng)免受故障事件的影響。
*附件：mcf8316d.pdf

特性

• 安全相關認證（僅限MCF8316DULVRGFR）
  • UL 認可的組件：UL 60730-1（文件編號：E546206）
• 安全功能（僅MCF8316DULVRGFR）
  • 鎖定轉子保護
  • 過流（過載）保護
  • 缺相（無電機）
• 具有集成無傳感器電機控制算法的三相BLDC電機驅動器
  • 無代碼磁場定向控制 （FOC）
  • 速度、電流、功率或電壓控制
  • 正向和反向風車支持
  • 可配置的功率和速度限制
  • 導程角度調節(jié)，效率高
  • 通過軟啟動、軟停止和死區(qū)時間補償提高聲學性能
  • 離線電機參數(shù)測量 （MPET）
  • 模擬、PWM、頻率或 I2C 速度輸入
  • 可配置的電機啟動和停止選項
  • 高速運行的磁通減弱
  • 抗電壓浪涌 （AVS） 保護
• 4.5 至 35V 工作電壓（最大 40V 絕對電壓）
• 高輸出電流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 導通電阻
  • TA = 25°C時的RDS（ON） （HS + LS）：95mΩ （典型值）
• 低功耗睡眠模式：參考
  • VVM = 24V、TA = 25°C時為5μA（最大值）
• 速度環(huán)路精度：3%（內部時鐘）和1%（外部時鐘基準）
• 具有 R/W 安全性的可配置 EEPROM，用于存儲設備配置
• 內置電流檢測
• 內置 3.3V/5V、170mA 降壓穩(wěn)壓器
• 內置 3.3V、20mA LDO 穩(wěn)壓器
• 用于禁用 （Hi-Z） 輸出的專用 DRVOFF 引腳
• 擴頻、PWM抖動和壓擺率，用于降低EMI
• 集成保護功能套件
  • 電源欠壓鎖定 （UVLO）
  • 電源過壓保護 （OVP）
  • 電機鎖檢測
  • 可配置的電流限制
  • 熱警告和關斷 （OTW/TSD）
  • 故障狀態(tài)指示引腳 （nFAULT）
  • 通過 I2C 接口進行可選故障診斷

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)設計（僅MCF8316DULVRGFR型號）
• ?保護功能?：包括堵轉保護、過流保護、缺相保護等
• ?驅動能力?：三相BLDC/PMSM電機驅動，峰值電流8A
• ?控制算法?：集成無傳感器磁場定向控制(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（絕對最大值40V）
• ?低功耗?：睡眠模式電流低至5μA（最大值）

2. 關鍵應用

• 無刷直流電機模塊
• 洗衣機/洗碗機泵
• 空氣凈化器和加濕器風扇
• 家用和商用風扇
• 投影儀色輪

3. 技術特點

• ?集成設計?：單芯片解決方案，無需外部編碼
• ?功率管理?：集成3.3V/5V降壓穩(wěn)壓器(170mA)和3.3V LDO(20mA)
• ?保護機制?：
  • 電源欠壓鎖定(UVLO)
  • 過壓保護(OVP)
  • 電機鎖定檢測
  • 可配置電流限制
  • 熱警告和關斷(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功率調節(jié)
• ?電流控制?：扭矩生成電流(iq)控制
• ?電壓控制?：電機端電壓調節(jié)
• ?輸入?yún)⒖记€?：支持線性、階梯和正反轉三種模式

5. 啟動與運行

• ?啟動方式?：支持對齊、雙對齊、初始位置檢測(IPD)和慢速首周期啟動
• ?運行模式?：
  • 開環(huán)運行：用于電機加速
  • 閉環(huán)運行：基于反電動勢觀測器的FOC控制
• ?制動方式?：提供多種停止選項包括滑行、循環(huán)、低邊制動、高邊制動和主動降速

6. 保護功能

• 電壓相關：欠壓、過壓保護
• 電流相關：過流保護、硬件/軟件鎖定電流限制
• 溫度相關：過熱警告和關斷
• 電機狀態(tài)：堵轉檢測、無電機檢測
• 其他：EEPROM故障、I2C CRC故障等

7. 封裝與訂購信息

• 封裝類型：40引腳VQFN
• 封裝尺寸：7.00mm × 5.00mm
• 訂購型號：
  • MCF8316DVRGFR（非UL認證）
  • MCF8316DULVRGFR（UL認證）

該文檔詳細介紹了MCF8316D的功能特性、電氣參數(shù)、應用設計指南和寄存器配置，為開發(fā)人員提供了完整的無傳感器BLDC電機驅動解決方案。