該MCF8316A為驅(qū)動峰值電流高達 8A 的速度控制 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MCF8316A集成了三個1/2-H電橋，具有40 V絕對最大能力和95 mΩ（高側(cè)+低側(cè)）的極低R DS（ON）?？烧{(diào)降壓穩(wěn)壓器和LDO的電源管理功能為器件生成3.3V或5.0V電壓軌，可用于為外部電路供電。
*附件：mcf8316a.pdf

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。該器件通過PWM輸入、模擬電壓、變頻方波或I 2C命令接收速度命令。MCF8316A中集成了大量保護功能，旨在保護設(shè)備、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）
  • 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(fēng)車
  • 基于模擬、PWM、頻率或 I 2C 的速度輸入
  • 可配置的電機啟動和停止選項
  • 抗電壓浪涌保護可防止過壓
  • 通過自動死區(qū)時間補償提高聲學(xué)性能
• 4.5 至 35V 工作電壓（最大 40V 絕對值）
• 高輸出電流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 導(dǎo)通電阻
  • T A = 25°C 時為 95mΩ R DS（ON） （HS + LS）
• 低功耗睡眠模式
  • V VM = 24V，T A = 25°C 時為 3μA（最大值）
• 速度環(huán)路精度：3%（內(nèi)部時鐘）和1%（外部時鐘基準）
• 客戶可配置的非易失性存儲器 （EEPROM） 用于存儲器件配置
• 支持高達 75kHz 的 PWM 頻率，支持低電感電機
• 無需外部電流檢測電阻，內(nèi)置電流檢測
• 內(nèi)置 3.3V ±5%、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，集成三相位BLDC/PMSM驅(qū)動、MOSFET（95mΩ RDS(ON)）、傳感器無感FOC算法及保護功能。
• ?控制方式?：支持PWM、模擬電壓、頻率或I2C輸入的速度控制，支持5點可配置速度曲線。
• ?電源管理?：4.5-35V寬電壓輸入，內(nèi)置3.3V LDO（20mA）和可調(diào)Buck穩(wěn)壓器（3.3V/5V，170mA）。
• ?保護機制?：過流/欠壓/過熱保護、電機堵轉(zhuǎn)檢測、電壓浪涌抑制等，故障狀態(tài)通過nFAULT引腳指示。

?2. 關(guān)鍵功能模塊?

• ?電機控制算法?：
  • ?無感FOC?：無需編碼器，通過離線電機參數(shù)提取工具（MPET）自動配置。
  • ?啟動選項?：支持對齊啟動、雙對齊、初始位置檢測（IPD）及慢速首周期啟動。
  • ?動態(tài)響應(yīng)?：支持主動制動（Active Brake）、反向驅(qū)動（Reverse Drive）和抗電壓浪涌（AVS）。
• ?輸出配置?：
  • ?PWM調(diào)制?：10-75kHz可調(diào)頻率，支持連續(xù)/斷續(xù)空間矢量調(diào)制。
  • ?死區(qū)補償?：自動補償MOSFET死區(qū)時間，降低電流畸變。

?3. 應(yīng)用場景?

• ?典型應(yīng)用?：住宅風(fēng)扇、空氣凈化器、洗衣機泵、汽車風(fēng)扇、醫(yī)療CPAP設(shè)備等。
• ?適用電機?：12-24V BLDC/PMSM電機，峰值電流8A。

?4. 保護與診斷?

• ?硬件保護?：過流（OCP）、過壓（OVP）、欠壓（UVLO）、熱關(guān)斷（TSD）。
• ?故障診斷?：通過I2C接口讀取詳細故障寄存器，支持電機堵轉(zhuǎn)、無電機連接等異常檢測。

?5. 接口與配置?

• ?通信接口?：I2C接口用于實時配置和狀態(tài)監(jiān)控，支持EEPROM存儲參數(shù)。
• ?引腳功能?：
  • ?SPEED?：支持多模式速度輸入（PWM/模擬/頻率/I2C）。
  • ?FG?：電機轉(zhuǎn)速反饋輸出。
  • ?SOX?：電流檢測放大器輸出。

?6. 性能參數(shù)?

• ?效率?：Buck轉(zhuǎn)換效率最高達92.5%（24V輸入）。
• ?待機功耗?：睡眠模式電流低至3μA（24V）。

?總結(jié)?：MCF8316A是一款高集成度、低功耗的BLDC驅(qū)動芯片，適用于需要精確速度控制和高可靠性的應(yīng)用場景，其無感FOC算法和豐富的保護功能顯著簡化了系統(tǒng)設(shè)計。