ZHCSZ97 December 2025 MC111
PRODUCTION DATA
6.3.1.3 電機(jī)啟動(dòng)、速度變化和停止
MC111 采用用戶配置的雙斜率上升曲線，在電機(jī)啟動(dòng)期間達(dá)到如 圖 6-6 中所示的目標(biāo)輸出占空比（如 圖 6-2 中所示的 DOUT_TARGET）。雙斜率上升曲線（先預(yù)啟動(dòng)再軟啟動(dòng)）有助于實(shí)現(xiàn)可靠啟動(dòng)并降低電機(jī)噪聲。
當(dāng)器件退出待機(jī)模式、睡眠模式或故障模式時(shí)，MC111 將進(jìn)入預(yù)啟動(dòng)階段。在預(yù)啟動(dòng)階段，MC111 始終使用方波換向來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng) PWM_RAMP_EN 設(shè)置為 0x1 時(shí)，輸出占空比（如 圖 6-2 中所示的 DOUT）將以 PWM_RAMP_SEL 設(shè)置的速率，從起始占空比（禁用速度環(huán)路時(shí)為 DOUT_START x DOUT_MAX，啟用速度環(huán)路時(shí)為 DOUT_START）線性增加。PWM_RAMP_EN 設(shè)置為 0x0 時(shí)，則 DOUT_TARGET 會(huì)直接更新 DOUT。預(yù)啟動(dòng)階段將持續(xù)到觀察到四個(gè)電氣周期（即八個(gè)霍爾邊沿）。當(dāng)?shù)谒膫€(gè)電氣周期完成時(shí)，器件進(jìn)入軟啟動(dòng)階段，以將 DOUT 斜升至 DOUT_TARGET；如果 DOUT 在預(yù)啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)已達(dá)到 DOUT_TARGET，則會(huì)跳過軟啟動(dòng)階段，器件直接進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。如果 MC111 在 tLRD 內(nèi)未檢測(cè)到霍爾信號(hào)切換，則器件會(huì)進(jìn)入鎖定轉(zhuǎn)子保護(hù)故障狀態(tài)。在啟動(dòng)序列期間，鎖定轉(zhuǎn)子檢測(cè)時(shí)間 (tLRD_START) 由 LRD_TIME_STARTUP 用戶配置。在穩(wěn)定狀態(tài)期間，鎖定轉(zhuǎn)子檢測(cè)時(shí)間 (tLRD_run) 固定為 320ms。在預(yù)啟動(dòng)階段會(huì)禁用霍爾偏移（角度和時(shí)間）。
圖 6-6 電機(jī)啟動(dòng)期間的輸出占空比在軟啟動(dòng)階段，DOUT 以 PWM_RAMP_SEL 設(shè)置的速率斜升。該階段應(yīng)用霍爾偏移和消磁，MC111 使用由 COMMUTATION_MODE、SRISE 和 SFALL 位設(shè)置的換向方案。當(dāng) DOUT 達(dá)到輸出占空比或速度目標(biāo)時(shí)，軟啟動(dòng)階段結(jié)束。
速度調(diào)整在電機(jī)運(yùn)行期間，當(dāng) DIN 發(fā)生變化時(shí)，MC111 使用用戶配置的斜坡速率將輸出占空比（如 圖 6-2 中所示的 DOUT）從上一個(gè)目標(biāo)占空比 (DOUT_TARGET_PREV) 斜升至新的目標(biāo)占空比 (DOUT_TARGET)。在加速期間 (DOUT_TARGET > DOUT_TARGET_PREV)，斜坡速率由 PWM_RAMP_SEL 設(shè)置；在減速期間 (DOUT_TARGET < DOUT_TARGET_PREV)，斜坡速率為 PWM_RAMP_SEL（當(dāng) PWM_DECEL_SEL = 0x0 時(shí)）或 0.5 x PWM_RAMP_SEL（當(dāng) PWM_DECEL_SEL = 0x1 時(shí)）。PWM_DECEL_SEL = 0x1 在減速期間提供較慢的斜坡，以避免因電機(jī)再生能量回饋引起的直流總線電壓峰值。圖 6-7 展示了根據(jù) PWM_RAMP_SEL 增大和減小 DOUT 的示例。
圖 6-7 占空比斜坡控制當(dāng)收到電機(jī)停止 (DOUT_TARGET = 0%) 指令時(shí)，MC111 根據(jù) RAMP_ON_STOP_DIS 的設(shè)置來停止電機(jī)。當(dāng) RAMP_ON_STOP_DIS 設(shè)置為 0x1 時(shí)，在檢測(cè)到電機(jī)停止（在 tSTOP_DET 內(nèi)）時(shí)，所有 FET 都被置于 Hi-Z 狀態(tài)。當(dāng) RAMP_ON_STOP_DIS 設(shè)置為 0x0 時(shí)，器件會(huì)將 DOUT（以 PWM_DECEL_SEL 設(shè)置的速率）斜降至零，隨后所有 FET 進(jìn)入 Hi-Z 狀態(tài)。一旦 FET 處于 Hi-Z 狀態(tài)，根據(jù) STBY_EN 和 SLEEP_EN 位，MC111 將繼續(xù)處于待機(jī)狀態(tài)或進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)。當(dāng) DIN 設(shè)置為 0% 時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)的電機(jī)停止序列如 圖 6-8 所示。
圖 6-8 DIN 設(shè)置為 0% 時(shí)的睡眠進(jìn)入序列將 PWM_RAMP_EN 位設(shè)置為 0x0 會(huì)禁用占空比斜坡。禁用占空比斜坡會(huì)導(dǎo)致 DOUT 中的階躍變化（當(dāng) DIN 變化時(shí)），從而可能導(dǎo)致高電機(jī)相電流或直流總線電壓峰值。TI 建議將 PWM_RAMP_EN 設(shè)置為 0x1，以避免任何電流或電壓峰值。