該MCF8315A為驅(qū)動峰值電流高達 4A 的速度控制的 12 至 24V 無刷直流電機 （BLDC） 或永磁同步電機 （PMSM） 的客戶提供單芯片、無代碼無傳感器 FOC 解決方案。該MCF8315A集成了三個 1/2 橋，具有 40 V 絕對最大能力和 240 mΩ 的低 R DS（ON）（高側(cè) + 低側(cè) FET）。MCF8315A集成了電源管理電路，包括電壓可調(diào)降壓穩(wěn)壓器（3.3 V / 5 V，170 mA）和 LDO（3.3 V / 20 mA），可用于為外部電路供電。
*附件：mcf8315a.pdf

FOC 算法配置可以存儲在非易失性 EEPROM 中，這允許器件在配置后獨立運行。器件通過 PWM 輸入、模擬電壓、變頻方波或 I 2C 命令接收速度命令。MCF8315A中集成了大量保護功能，旨在保護器件、電機和系統(tǒng)免受故障事件的影響。

特性

• 具有集成無傳感器電機控制算法的三相BLDC電機驅(qū)動器
  • 無代碼磁場定向控制 （FOC）
  • 基于模擬、PWM 和頻率的速度輸入模式：僅當 MCF8315A 配置為備用設(shè)備 （DEV_MODE = 0b） 時才可用
  • 基于 I 2C 的速度輸入模式：可用于睡眠 （DEV_MODE = 1b） 和待機設(shè)備 （DEV_MODE = 0b）。
  • 使用電機參數(shù)提取工具 （MPET） 進行離線電機參數(shù)測量
  • 支持 5 點可配置速度配置文件
  • 通過正向再同步和反向驅(qū)動支持風車
  • 抗電壓浪涌 （AVS） 保護
  • 通過自動死區(qū)時間補償提高聲學性能
• 4.5 至 35V 工作電壓（最大 40V 絕對值）
• 高輸出電流能力：4A 峰值
• 低 MOSFET 導通電阻
  • T A = 25°C 時的 R DS（ON） （HS + LS）：240mΩ（典型值）
• 低功耗睡眠模式：參考
  • V VM = 24V，T A = 25°C時為5μA（最大值）
• 速度環(huán)路精度：3%（內(nèi)部時鐘）和1%（外部時鐘基準）
• 支持高達 75kHz 的 PWM 頻率，支持低電感電機
• 不需要外部電流檢測電阻;使用內(nèi)置電流檢測
• 內(nèi)置 3.3V、20mA LDO 穩(wěn)壓器
• 內(nèi)置3.3V/5V、170mA降壓穩(wěn)壓器
• 用于禁用 （Hi-Z） 輸出的專用 DRVOFF 引腳
• 用于緩解 EMI 的擴頻和壓擺率
• 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（5 種不同類型）
  • 過流保護 （OCP）
  • 熱警告和關(guān)斷 （OTW/TSD）
  • 故障狀態(tài)指示引腳 （nFAULT）
  • 通過 I 2C 接口進行可選故障診斷

參數(shù)

方框圖

?1. 核心特性?

• ?集成化設(shè)計?：單芯片解決方案，集成三相BLDC/PMSM驅(qū)動、傳感器less FOC算法及功率MOSFET（總導通電阻240mΩ）。
• ?工作范圍?：寬電壓輸入（4.5-35V，峰值40V），支持4A峰值輸出電流。
• ?控制接口?：
  • 支持PWM、模擬電壓、頻率或I2C速度輸入模式。
  • 提供5點可配置速度曲線（線性/階梯/正反轉(zhuǎn)模式）。
• ?電源管理?：
  • 集成3.3V/20mA LDO和可調(diào)Buck穩(wěn)壓器（3.3V/5V，170mA）。
  • 低功耗睡眠模式（5μA @24V）。
• ?保護功能?：
  • 過流（OCP）、過壓（OVP）、欠壓（UVLO）、電機堵轉(zhuǎn)檢測（5種類型）、溫度警告/關(guān)斷（OTW/TSD）。
  • 故障指示引腳（nFAULT）及I2C診斷接口。

?2. 關(guān)鍵功能?

• ?無傳感器FOC控制?：
  • 無需編碼器，支持離線電機參數(shù)自動測量（MPET工具）。
  • 支持正向/反向同步、抗電壓浪涌（AVS）保護。
• ?電流檢測?：內(nèi)置電流傳感，無需外部分流電阻。
• ?EMI優(yōu)化?：可調(diào)壓擺率（25-200V/μs）和擴頻技術(shù)。
• ?動態(tài)控制?：
  • 支持電機初始狀態(tài)檢測（靜止/正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)啟動）。
  • 提供對齊制動、IPD定位、慢速首周期等多種啟動模式。

?3. 應(yīng)用場景?

• ?消費電子?：空氣凈化器、加濕器風扇、洗碗機水泵。
• ?工業(yè)設(shè)備?：無人機云臺、服務(wù)器風扇。
• ?汽車電子?：車載風扇、鼓風機模塊。
• ?醫(yī)療設(shè)備?：CPAP呼吸機。

?4. 封裝與配置?

• ?封裝?：40引腳VQFN（7mm×5mm），帶散熱焊盤。
• ?型號差異?：
  • ?MCF8315A1V?：硬件引腳配置模式（SPEED_MODE通過引腳設(shè)置）。
  • ?MCF8315AS?：支持I2C接口配置（SPI變體）。

?5. 保護機制?

• ?電源保護?：UVLO（4.3V開啟/4.1V關(guān)閉）、OVP（34V閾值）。
• ?電機保護?：堵轉(zhuǎn)檢測、反向驅(qū)動保護（RVS_DR_EN）。
• ?熱管理?：OTW（145°C警告）、TSD（175°C關(guān)斷）。

?6. 設(shè)計支持?

• ?典型電路?：
  • Buck穩(wěn)壓器需外接電感（47μH/22μH）或電阻（22Ω）。
  • 電荷泵需1μF電容（CP引腳）。
• ?布局建議?：優(yōu)先縮短高電流路徑，AGND/PGND分區(qū)布局。