JAJSHB9D April 2020 – April 2021 DRV8889-Q1
PRODUCTION DATA
ステッピング・モータでは、モータの巻線電流、逆起電力、機械的トルク負荷の間に明確な関係があります (図 7-21 を参照)。与えられた巻線電流に対して、モータの負荷がモータの最大トルク能力に近づくと、逆起電力の位相は巻線電流の位相に近づいてきます。本デバイスは、モータ電流の立ち上がり電流象限と立ち下がり電流象限の間の逆起電力の位相の変化を検出することで、モータの過負荷ストール条件またはエンドオブライン・トラベルを検出できます。
このストール検出アルゴリズムは、デバイスがスマート・チューン・リップル制御減衰モードで動作するようにプログラムされているときのみ機能します。ストール検出を有効にするには CTRL5 レジスタの EN_STL ビットを「1」にする必要があります。このアルゴリズムは、PWM オフ時間を監視することで立ち上がり電流象限と立ち下がり電流象限の逆起電力を比較し、8 ビット・レジスタ TRQ_COUNT で表される値を生成します。この比較は、TRQ_COUNT 値がモータ電流、モータ巻線抵抗、周囲温度、電源電圧に事実上依存しないような方法で行われます。このアルゴリズムはフルステップ動作モードをサポートしています。
モータの負荷が軽い場合、TRQ_COUNT はゼロ以外の値になります。モータがストール条件に近づくにつれて TRQ_COUNT はゼロに近づくため、これを使ってストール条件を検出できます。TRQ_COUNT がストール・スレッショルド (8 ビット STALL_TH レジスタで表されます) を少しでも下回ると、本デバイスはストールを検出し、SPI レジスタの STALL、STL、FAULT ビットが High にラッチされます。nFAULT ピンでストール検出フォルトを通知するには、CTRL5 レジスタの STL_REP ビットが「1」である必要があります。STL_REP ビットが「1」の場合、ストールが検出されると nFAULT ピンは Low に駆動されます。ストール状態では、モータのシャフトは回転しません。ストール状態が解消すると、モータは再び回転を開始します。CLR_FLT ビットと nSLEEP リセット・パルスのどちらかによって障害クリア・コマンドが発行されると、nFAULT ラインは解放され、FAULT レジスタはクリアされます。
TRQ_CNT は、最新の 4 つの電気的半サイクルの平均値として計算されます。計算が完了すると、SPI レジスタの TRQ_CNT は 100ns 以内に更新されます。最新の TRQ_CNT が更新された後、次の電気的半サイクルの間 SPI レジスタの値が保持され、その後で TRQ_CNT は新しい値で更新されます。電気的半サイクルの持続時間は、マイクロステッピングとステップ周波数で決まります。2 電気的サイクル以下でストールを検出できます。
ストール・スレッショルドは 2 つの方法で設定できます。ユーザーが STALL_TH ビットを書き込む方法と、ストール学習プロセスを通じてアルゴリズムにストール・スレッショルド値自体を学習させる方法です。ストール学習プロセスを実行するには、CTRL5 レジスタの STL_LRN ビットを「1」にし、アルゴリズムが理想的なストール・スレッショルドを学習できるように一定期間モータを意図的にストールさせる必要があります。このプロセスは 16 電気的サイクルを必要とし、学習が成功すると STALL_TH レジスタに適切なストール・スレッショルド・ビットが書き込まれます。また、学習が成功すると STL_LRN_OK ビットが High になります。ストールを適切に検出するため、ストール学習プロセスを使用してストール・スレッショルドを設定することを推奨します。ある速度のストール・スレッショルドは別の速度ではうまく機能しない場合があるため、モータ速度が変化した場合、ストール・スレッショルドを再学習させることを推奨します。