‌MCF8315C 传感器磁场定向控制(FOC)集成FET无刷直流电机驱动器技术文档总结-电子发烧友网

该MCF8315C为驱动峰值电流高达 4A 的 12 至 24V 无刷直流电机（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）的客户提供单芯片、无代码无传感器 FOC 解决方案。该MCF8315C集成了三个1/2桥，具有40V绝对最大能力和250/265mΩ的低RDS（ON）（高侧+低侧FET）。MCF8315C集成了电源管理电路，包括电压可调降压稳压器（3.3V/5V，170mA）和LDO（3.3V/20mA），可用于为外部电路供电。
*附件：mcf8315c.pdf

FOC 算法配置可以存储在非易失性 EEPROM 中，这允许器件在配置后独立运行。该器件通过PWM输入、模拟电压、变频方波或I2C命令接收速度命令。MCF8315C中集成了大量保护功能，旨在保护设备、电机和系统免受故障事件的影响。

MCF8315C提供两种封装：32引脚6x4mm可润湿侧翼QFN （RRY）和24引脚7.8x6.4mm HTSSOP （PWP）。

特性

具有集成无传感器电机控制算法的三相BLDC电机驱动器
- 无代码磁场定向控制（FOC）
- 使用电机参数提取工具（MPET）进行离线电机参数测量
- 支持 5 点可配置速度配置文件
- 通过正向再同步和反向驱动支持风车
- 基于模拟、PWM、频率或 I2C 的速度输入
- 可配置的电机启动和停止选项
- 抗电压浪涌（AVS）保护
- 通过自动死区时间补偿提高声学性能
- 通过DACOUT引脚进行可变监控
4.5 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对电压）
高（峰值）输出电流能力：4A （RRY）、3.5A （PWP）
低 MOSFET 导通电阻
- RRY：TJ=25°C时RDS（ON）（H+L）：250mΩ（典型值）
- PWP：TJ=25°C时RDS（ON）（H+L）：265mΩ（典型值）
低功耗睡眠模式：参考
- VVM = 24V、TA = 25°C时为5μA（最大值）
速度环路精度：3%（内部时钟）和1%（外部时钟基准）
客户可配置的非易失性存储器（EEPROM）用于存储器件配置
支持高达 60kHz 的 PWM 频率，支持低电感电机
不需要外部电流检测电阻;使用内置电流检测
内置 3.3V、20mA LDO 稳压器
内置 3.3V/5V、170mA 降压稳压器
用于禁用（Hi-Z）输出的专用 DRVOFF 引脚
用于缓解 EMI 的扩频和压摆率
一套集成保护功能
- 电源欠压锁定（UVLO）
- 电源过压保护（OVP）
- 电机锁检测（5 种不同类型）
- 过流保护（OCP）
- 热警告和关断（OTW/TSD）
- 故障状态指示引脚（nFAULT）
- 通过 I2C 接口进行可选故障诊断

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

‌集成FOC算法‌：支持无代码传感器磁场定向控制，内置电机参数提取工具(MPET)实现离线参数测量。
‌宽电压范围‌：工作电压4.5-35V（峰值40V），输出电流峰值4A（RRY封装）/3.5A（PWP封装）。
‌低功耗设计‌：睡眠模式电流低至5μA（典型值），集成250mΩ/265mΩ低导通电阻MOSFET。
‌灵活控制接口‌：支持PWM、模拟电压、频率或I2C速度输入，可配置5点速度曲线。
‌保护功能‌：包含欠压锁存(UVLO)、过压保护(OVP)、电机堵转检测、过流保护(OCP)及热关断(TSD)等。

‌2. 关键功能模块‌

‌电源管理‌：
- 集成3.3V/20mA LDO和3.3V/5V/170mA降压稳压器，支持电感或电阻模式配置。
- 电荷泵提供高压栅极驱动，支持100%占空比操作。
‌电机控制‌：
- 支持初始速度检测(ISD)、反向驱动、主动制动和同步重启功能。
- 提供对齐(Align)、双对齐(Double Align)、初始位置检测(IPD)和慢速首周期(Slow First Cycle)四种启动方式。
‌通信接口‌：I2C接口用于配置EEPROM和实时监控，支持CRC校验和时钟拉伸。

‌3. 保护机制‌

‌硬件保护‌：
- 过流保护(OCP)可配置为锁存或自动重试模式，阈值5.5A-18A可调。
- 硬件锁存电流限制(HW_LOCK_ILIMIT)支持高/低侧制动或Hi-Z状态。
‌故障检测‌：
- 电机堵转检测包含异常速度、异常BEMF和无电机连接三种模式。
- 温度警告(OTW)和热关断(TSD)阈值分别为145°C和175°C（典型值）。