ZHCSLW7B August 2022 – October 2023 DRV8462
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
-
7 詳細(xì)說明
- 7.1 概述
- 7.2 功能方框圖
- 7.3
特性說明
- 7.3.1 運(yùn)行接口
- 7.3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器電流額定值
- 7.3.3 PWM 電機(jī)驅(qū)動器
- 7.3.4 微步進(jìn)分度器
- 7.3.5 分度器輸出
- 7.3.6 自動微步模式
- 7.3.7 自定義微步進(jìn)表
- 7.3.8 電流調(diào)節(jié)
- 7.3.9 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓
- 7.3.10 靜止省電模式
- 7.3.11 電流調(diào)節(jié)衰減模式
- 7.3.12 使用外部電阻器進(jìn)行電流檢測
- 7.3.13 靜音步進(jìn)衰減模式
- 7.3.14 自動扭矩動態(tài)電流調(diào)節(jié)
- 7.3.15 電荷泵
- 7.3.16 線性穩(wěn)壓器
- 7.3.17 VCC 電壓電源
- 7.3.18 邏輯電平、三電平和四電平引腳圖
- 7.3.19 擴(kuò)頻
- 7.3.20 保護(hù)電路
- 7.3.21 器件功能模式
- 7.4 編程
- 7.5
寄存器映射
- 7.5.1 狀態(tài)寄存器
- 7.5.2
控制寄存器
- 7.5.2.1 CTRL1（地址 = 0x04）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.2.2 CTRL2（地址 = 0x05）[默認(rèn)值 = 06h]
- 7.5.2.3 CTRL3（地址 = 0x06）[默認(rèn)值 = 38h]
- 7.5.2.4 CTRL4（地址 = 0x07）[默認(rèn)值 = 49h]
- 7.5.2.5 CTRL5（地址 = 0x08）[默認(rèn)值 = 03h]
- 7.5.2.6 CTRL6（地址 = 0x09）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.2.7 CTRL7（地址 = 0x0A）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.2.8 CTRL8（地址 = 0x0B）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.2.9 CTRL9（地址 = 0x0C）[默認(rèn)值 = 10h]
- 7.5.2.10 CTRL10（地址 = 0x0D）[默認(rèn)值 = 80h]
- 7.5.2.11 CTRL11（地址 = 0x0E）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.2.12 CTRL12（地址 = 0x0F）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.2.13 CTRL13（地址 = 0x10）[默認(rèn)值 = 10h]
- 7.5.2.14 CTRL14（地址 = 0x3C）[默認(rèn)值 = 58h]
- 7.5.3 索引寄存器
- 7.5.4
自定義微步進(jìn)寄存器
- 7.5.4.1 CUSTOM_CTRL1（地址 = 0x16）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.2 CUSTOM_CTRL2（地址 = 0x17）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.3 CUSTOM_CTRL3（地址 = 0x18）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.4 CUSTOM_CTRL4（地址 = 0x19）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.5 CUSTOM_CTRL5（地址 = 0x1A）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.6 CUSTOM_CTRL6（地址 = 0x1B）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.7 CUSTOM_CTRL7（地址 = 0x1C）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.8 CUSTOM_CTRL8（地址 = 0x1D）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.9 CUSTOM_CTRL9（地址 = 0x1E）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5
自動扭矩寄存器
- 7.5.5.1 ATQ_CTRL1（地址 = 0x1F）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.2 ATQ_CTRL2（地址 = 0x20）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.3 ATQ_CTRL3（地址 = 0x21）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.4 ATQ_CTRL4（地址 = 0x22）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.5.5 ATQ_CTRL5（地址 = 0x23）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.6 ATQ_CTRL6（地址 = 0x24）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.7 ATQ_CTRL7（地址 = 0x25）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.8 ATQ_CTRL8（地址 = 0x26）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.9 ATQ_CTRL9（地址 = 0x27）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.10 ATQ_CTRL10（地址 = 0x28）[默認(rèn)值 = 08h]
- 7.5.5.11 ATQ_CTRL11（地址 = 0x29）[默認(rèn)值 = 0Ah]
- 7.5.5.12 ATQ_CTRL12（地址 = 0x2A）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.5.13 ATQ_CTRL13（地址 = 0x2B）[默認(rèn)值 = 05h]
- 7.5.5.14 ATQ_CTRL14（地址 = 0x2C）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.5.15 ATQ_CTRL15（地址 = 0x2D）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.16 ATQ_CTRL16（地址 = 0x2E）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.5.17 ATQ_CTRL17（地址 = 0x2F）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.18 ATQ_CTRL18（地址 = 0x30）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.6 靜音步進(jìn)寄存器
- 8 應(yīng)用和實(shí)施
- 9 散熱注意事項(xiàng)
- 10電源相關(guān)建議
- 11布局
- 12器件和文檔支持
- 13機(jī)械、封裝和可訂購信息
封裝選項(xiàng)
機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- DDW|44
訂購信息
7.3.20.5 失速檢測
使用 SPI 接口運(yùn)行時，DRV8462 支持失速檢測。
步進(jìn)電機(jī)的繞組電流、反電動勢和電機(jī)的機(jī)械扭矩負(fù)載之間有著獨(dú)特的關(guān)系，如圖 7-43 所示。對于空載電機(jī)，反電動勢與繞組電流之間呈 90° 異相。對于給定的繞組電流，當(dāng)電機(jī)負(fù)載接近電機(jī)的最大扭矩能力時，反電動勢將與繞組電流同相。通過檢測電機(jī)電流的上升和下降電流象限之間的反電動勢相移，DRV8462 可檢測到電機(jī)過載失速情況或線路末端運(yùn)動。
圖 7-43 通過監(jiān)控電機(jī)反電動勢進(jìn)行失速檢測失速檢測算法在以下情況下啟用：
該器件編程為使用 SPI 接口運(yùn)行 (MODE = 1)
衰減模式編程為智能調(diào)優(yōu)紋波控制 (DECAY = 111b)
EN_STL 為 1b
不存在故障條件（UVLO、OCP、OL、OTSD 等）。
該算法可通過監(jiān)控 PWM 關(guān)斷時間來比較上升和下降電流象限之間的反電動勢，并生成一個稱為扭矩計(jì)數(shù)的參數(shù)，該參數(shù)由 TRQ_COUNT 寄存器表示。進(jìn)行比較時，TRQ_COUNT 值在很大程度上與電機(jī)電流、環(huán)境溫度和電源電壓無關(guān)。即使驅(qū)動器在全步進(jìn)模式下運(yùn)行，也可以檢測電機(jī)失速。
TRQ_COUNT 的計(jì)算結(jié)果是最近四個電氣半個周期的運(yùn)行平均值。TRQ_COUNT 寄存器每個電氣半個周期更新一次。更新后的 TRQ_COUNT 與 STALL_TH 進(jìn)行比較，如果檢測到失速情況，則會在電氣半個周期電流過零時報(bào)告并鎖存失速故障。
對于輕載電機(jī)，TRQ_COUNT 將為非零值。當(dāng)電機(jī)接近失速狀態(tài)時，TRQ_COUNT 將接近零并可用于檢測失速狀態(tài)。
如果任何時候 TRQ_COUNT 降至失速閾值（由 STALL_TH 寄存器表示）以下，該器件將檢測到失速。
STALL、STL 和 FAULT 位將在 SPI 寄存器中被鎖存為 1b。
STL_REP 位控制失速的報(bào)告方式。
如果 STL_REP 位為 1b，當(dāng)檢測到失速時，nFAULT 引腳將被驅(qū)動為低電平。
如果 STEL_REP 為 0b，則即使檢測到失速，nFAULT 引腳也將保持高電平。
在失速情況下，電機(jī)軸不會旋轉(zhuǎn)。當(dāng)失速條件消失并且電機(jī)轉(zhuǎn)速從零升至其目標(biāo)速度時，電機(jī)會呈斜坡趨勢增加到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。當(dāng)通過 CLR_FLT 位或 nSLEEP 復(fù)位脈沖發(fā)出清除故障命令后，nFAULT 將被釋放并且故障寄存器將被清除。
電機(jī)線圈阻抗較高可能會導(dǎo)致 TRQ_COUNT 低。TRQ_SCALE 位允許按比例調(diào)高 TRQ_COUNT 值，以便于進(jìn)一步處理。
如果最初計(jì)算的 TRQ_COUNT 值小于 500，并且 TRQ_SCALE 位為 1b，則 TRQ_COUNT 輸出寄存器將乘以 8。
如果 TRQ_SCALE 位為 0b，TRQ_COUNT 會保留算法最初計(jì)算的值。
失速閾值可通過兩種方式設(shè)置 –
用戶可以通過觀察 TRQ_COUNT 輸出在所有運(yùn)行條件下的行為來寫入 STALL_TH 位。
該算法可以使用自動失速學(xué)習(xí)過程來學(xué)習(xí)失速閾值，如下所述：
開始學(xué)習(xí)之前，請確保電機(jī)已達(dá)到其目標(biāo)速度。請勿在電機(jī)轉(zhuǎn)速加快或減慢時學(xué)習(xí)失速閾值。
通過將 STL_LRN 位設(shè)置為 1b 開始學(xué)習(xí)。
空載運(yùn)行電機(jī)。
等待 32 個電氣周期，讓驅(qū)動器了解穩(wěn)態(tài)計(jì)數(shù)。
讓電機(jī)失速。
等待 16 個電氣周期，讓驅(qū)動器了解失速計(jì)數(shù)。
如果學(xué)習(xí)成功，STL_LRN_OK 位會變?yōu)?1b。
失速閾值計(jì)算為穩(wěn)定計(jì)數(shù)和失速計(jì)數(shù)的平均值，并存儲在 STALL_TH 寄存器中。
下面展示了有關(guān)如何設(shè)置失速閾值的流程圖。
圖 7-44 失速學(xué)習(xí)流程圖有時，由于電機(jī)運(yùn)行或失速時扭矩計(jì)數(shù)不穩(wěn)定，自動失速學(xué)習(xí)過程可能無法成功進(jìn)行。例如，當(dāng)電機(jī)具有較高的線圈電阻或以非常高或低的速度運(yùn)行時，扭矩計(jì)數(shù)可能會隨時間變化很大，并且穩(wěn)定計(jì)數(shù)與失速計(jì)數(shù)之間的差異可能很小。在這種情況下，建議不要使用自動失速學(xué)習(xí)方法。用戶應(yīng)仔細(xì)研究整個工作條件范圍內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)數(shù)和扭矩計(jì)數(shù)，并將閾值設(shè)為介于最小穩(wěn)定計(jì)數(shù)和最大失速計(jì)數(shù)之間的中間值。
在一種速度下獲得的失速閾值可能不能充分適合其他速度。建議每當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化百分比大于 10% 時，均重新獲得失速閾值。
失速檢測算法取決于修改 PWM 關(guān)斷時間的反電動勢。反電動勢與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。為了使失速檢測可靠工作，電機(jī)速度應(yīng)足夠高，以便能夠生成具有足夠振幅的反電動勢。電機(jī)線圈電阻越高，實(shí)現(xiàn)可靠失速檢測所需的最低速度就越大。
當(dāng)器件通過切換 EN_OUT 位或 ENABLE 引腳從禁用模式（H 橋高阻態(tài)）進(jìn)入激活模式時；或者當(dāng)器件通過發(fā)出 CLR_FLT 從故障中恢復(fù)時，失速檢測故障也可能會被標(biāo)記。這是因?yàn)?TRQ_CNT 達(dá)到高于 STL_TH 的值所花費(fèi)的時間。由于失速故障，nFAULT 可能會保持低電平（如果 STL_REP = 1b)，并且需要另一個 CLR_FLT 來釋放失速故障和 nFAULT 引腳。這可通過以下方式來表示：
啟用活動模式后啟用失速檢測（僅在寫入 EN_OUT = 1b 并使 ENABLE = 邏輯高電平后，才能寫入 EN_STALL = 1b）
僅在電橋處于激活模式或已發(fā)出 CLR_FLT 命令以清除故障條件后才啟動 STEP 脈沖。
如果由于低電源電壓、高線圈電阻或電機(jī)高速而導(dǎo)致無法進(jìn)行電流調(diào)節(jié)，失速檢測可能無法可靠地工作，因?yàn)?TRQ_COUNT 可能不穩(wěn)定并可能跳至高值?？梢酝ㄟ^查看線圈電流波形來檢查和確認(rèn)這一點(diǎn)。如果線圈電流具有標(biāo)準(zhǔn)正弦波形，并且正弦波的峰值達(dá)到所需的滿量程電流，則失速檢測將可靠地工作。如果由于高速或低電源電壓而導(dǎo)致電流波形為三角形，則失速檢測算法可能無法可靠地運(yùn)行。
如果 EN_STL = 1b 并且還啟用了自動扭矩，則當(dāng)檢測到電機(jī)失速時，線圈電流會變?yōu)?ATQ_TRQ_MAX。
如果 EN_STL = 0b 并且啟用了自動扭矩，則當(dāng)電機(jī)失速時，線圈電流會變?yōu)?ATQ_TRQ_MIN。