‌MCT8316Z无感梯形控制BLDC电机驱动器技术解析-电子发烧友网

Texas Instruments MCT8316Z/MCT8316Z-Q1 40V三相BLDC 电机驱动器为驱动12V至24V无刷DC 电机的用户提供了一种单芯片无代码含传感器梯形解决方案。MCT8316Z/MCT8316Z-Q1集成了三个半桥，具有40V绝对最大电压和95mΩ超低R ~~DS(ON)~~ （高侧和低侧之和），可提供大功率驱动能力。电流通过集成电流检测功能检测，无需再使用外部功率检测电阻器。可调降压稳压器和LDO的电源管理系列能够为器件生成必要的电压轨，可用于为外部电路供电。

数据手册：

*附件：MCT8316Z数据手册.pdf

*附件：MCT8316Z-Q1数据手册.pdf

Texas Instruments MCT8316Z/MCT8316Z-Q1在固定功能状态机中实现传感器梯形控制，因此无需外部微控制器即可使无刷DC电机转动。该器件集成了三个用于位置检测的模拟霍尔比较器，以实现传感器梯形BLDC电机控制。该控制方案具有高度可配置性，可通过硬件引脚或寄存器设置进行配置，范围涵盖从电机电流限制行为到故障响应。速度可通过PWM输入进行控制。

MCT8316Z/MCT8316Z-Q1集成多种保护特性，旨在出现故障事件时保护该器件、电机和系统。MCT8316Z-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

集成含传感器梯形控制的三相BLDC电机驱动器
- 基于霍尔传感器的梯形 (120°) 换向
- 支持模拟或数字霍尔输入
- 可配置PWM调制：同步/异步
- 逐周期限流，可限制相电流
- 支持高达200kHz的PWM频率
- 主动消磁支持减少功率损耗
4.5V至35V工作电压（绝对最大值40V）
高输出电流能力： 8A峰值
低MOSFET导通电阻
- R~~DS(ON)~~ ：95mΩ（高侧+低侧)（TA =25°C时）
低功耗睡眠模式
- 1.5µA（VVM =24V、TA =25°C时）
集成内置电流检测
- 无需外部电流检测电阻器
灵活的器件配置选项
- MCT8316ZR：用于器件配置和故障状态的5MHz 16位SPI接口
- MCT8316ZT：基于硬件引脚的配置
支持1.8V、3.3V和5V逻辑输入
内置3.3V (5%)、30mA LDO 稳压器
内置3.3V/5V、200mA降压稳压器
延迟补偿减少占空比失真
整套集成保护特性
- 电源欠压闭锁 (UVLO)
- 电荷泵欠压 (CPUV)
- 过流保护 (OCP)
- 电机锁定保护
- 热警告和热关断 (OTW/OTSD)
- 故障状态指示引脚 (nFAULT)
- 可选择通过SPI接口进行故障诊断

简化示意图

‌MCT8316Z无感梯形控制BLDC电机驱动器技术解析‌

‌一、核心特性与应用场景‌
MCT8316Z是德州仪器（TI）推出的一款高度集成的三相无刷直流（BLDC）电机驱动器，专为12-24V电机设计，具有以下技术亮点：

‌集成化设计‌
- 内置MOSFET功率级（RDS(ON)低至95mΩ，峰值电流8A）
- 集成电流检测功能，无需外部采样电阻
- 内置3.3V/5V Buck稳压器（200mA）和LDO（30mA）
‌控制算法‌
- 支持霍尔传感器梯形控制（120°换向）
- 可配置PWM调制模式（同步/异步）
- 支持高达200kHz的PWM频率
‌保护机制‌
- 过流保护（OCP）、电机堵转保护
- 热警告/关断（OTW/OTSD）
- 欠压锁定（UVLO）和电荷泵监测（CPUV）

‌典型应用‌：家用电器、HVAC系统、办公自动化设备及工业机器人中的BLDC电机驱动。

‌二、硬件架构解析‌

‌电源管理‌
- 工作电压范围4.5-35V（绝对最大值40V）
- Buck稳压器可通过SPI或硬件引脚配置输出电压（3.3V/5V可选）
‌控制接口‌
- ‌MCT8316ZR‌：支持5MHz 16位SPI配置
- ‌MCT8316ZT‌：硬件引脚配置（模式、方向、制动等）
‌霍尔传感器支持‌
- 兼容差分/单端模拟霍尔传感器及数字霍尔元件
- 内置迟滞比较器（可编程阈值范围1.5-50mV）