JAJSO75 November   2023 MCF8329A

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 改訂履歴
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格 (通信機器)
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報 (1 パッケージ)
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 スタンダード モードとファースト モードの SDA および SCL バスの特性
    7. 6.7 代表的な特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  3 相 BLDC ゲート ドライバ
      2. 7.3.2  ゲート ドライブ アーキテクチャ
        1. 7.3.2.1 デッドタイムによるクロス導通の防止
      3. 7.3.3  AVDD リニア電圧レギュレータ
      4. 7.3.4  DVDD 電圧レギュレータ
        1. 7.3.4.1 AVDD から VREG への電力供給
        2. 7.3.4.2 VREG 用の外部電源
        3. 7.3.4.3 VREG 電源用外部 MOSFET
      5. 7.3.5  ローサイド電流検出アンプ
      6. 7.3.6  デバイス インターフェイス モード
        1. 7.3.6.1 インターフェイス - 制御と監視
        2. 7.3.6.2 I2C インターフェイス
      7. 7.3.7  モーター制御入力オプション
        1. 7.3.7.1 アナログ モードのモーター制御
        2. 7.3.7.2 PWM モード モーター制御
        3. 7.3.7.3 周波数モード モーター制御
        4. 7.3.7.4 I2C 方式のモーター制御
        5. 7.3.7.5 入力制御リファレンス プロファイル
          1. 7.3.7.5.1 リニア制御プロファイル
          2. 7.3.7.5.2 階段制御プロファイル
          3. 7.3.7.5.3 双方向プロファイル
        6. 7.3.7.6 プロファイラを使わない制御入力の伝達関数
      8. 7.3.8  ブートストラップ コンデンサの初期充電
      9. 7.3.9  異なる初期条件でのモーターの起動
        1. 7.3.9.1 ケース 1 – モーターが停止
        2. 7.3.9.2 ケース 2 – モーターが正方向に回転
        3. 7.3.9.3 ケース 3 – モーターが逆方向に回転
      10. 7.3.10 モーターの起動シーケンス (MSS)
        1. 7.3.10.1 初期速度検出 (ISD)
        2. 7.3.10.2 モーターの再同期化
        3. 7.3.10.3 リバース ドライブ
          1. 7.3.10.3.1 リバース ドライブ チューニング
        4. 7.3.10.4 モーター起動
          1. 7.3.10.4.1 アライン
          2. 7.3.10.4.2 ダブル・アライン
          3. 7.3.10.4.3 初期位置検出 (IPD)
            1. 7.3.10.4.3.1 IPD の動作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 解放
            3. 7.3.10.4.3.3 IPD アドバンス角度
          4. 7.3.10.4.4 スロー ファースト サイクル起動
          5. 7.3.10.4.5 オープン ループ
          6. 7.3.10.4.6 オープン ループからクローズ ループへの遷移
      11. 7.3.11 閉ループ制御
        1. 7.3.11.1 閉ループ加速
        2. 7.3.11.2 速度 PI 制御
        3. 7.3.11.3 電流 PI 制御
        4. 7.3.11.4 電力ループ
        5. 7.3.11.5 変調インデックス制御
      12. 7.3.12 アンペアあたり最大トルク (MTPA) 制御
      13. 7.3.13 フラックス減衰制御
      14. 7.3.14 モーター パラメータ
        1. 7.3.14.1 モーター抵抗
        2. 7.3.14.2 モーター インダクタンス
        3. 7.3.14.3 モーター逆起電力定数
      15. 7.3.15 モーター パラメータ抽出ツール (MPET)
      16. 7.3.16 電圧サージ防止 (AVS)
      17. 7.3.17 出力 PWM スイッチング周波数
      18. 7.3.18 アクティブ ブレーキ
      19. 7.3.19 デッド タイム補償
      20. 7.3.20 電圧検出のスケーリング
      21. 7.3.21 モーター停止オプション
        1. 7.3.21.1 コースト (ハイ・インピーダンス) モード
        2. 7.3.21.2 還流モード
        3. 7.3.21.3 ローサイド ブレーキ
        4. 7.3.21.4 アクティブ・スピン・ダウン
      22. 7.3.22 FG 構成
        1. 7.3.22.1 FG 出力周波数
        2. 7.3.22.2 開ループ中の FG
        3. 7.3.22.3 モーター停止時の FG
        4. 7.3.22.4 フォルト中の FG の動作
      23. 7.3.23 DC バス電流制限
      24. 7.3.24 保護機能
        1. 7.3.24.1  PVDD 電源低電圧誤動作防止 (PVDD_UV)
        2. 7.3.24.2  AVDD パワーオン・リセット (AVDD_POR)
        3. 7.3.24.3  GVDD 低電圧誤動作防止 (GVDD_UV)
        4. 7.3.24.4  BST 低電圧誤動作防止 (BST_UV)
        5. 7.3.24.5  MOSFET VDS 過電流保護 (VDS_OCP)
        6. 7.3.24.6  VSENSE 過電流保護 (SEN_OCP)
        7. 7.3.24.7  サーマル・シャットダウン (OTSD)
        8. 7.3.24.8  ハードウェア・ロック検出電流制限 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT ラッチ付きシャットダウン (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自動復帰 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 通知のみ (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 無効 (HW_LOCK_ILIMIT_MODE = 1001b～1111b)
        9. 7.3.24.9  ロック検出電流制限 (LOCK_ILIMIT)
          1. 7.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT ラッチ付きシャットダウン (LOCK_ILIMIT_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自動復帰 (LOCK_ILIMIT_MODE = 01xxb)
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 通知のみ (LOCK_ILIMIT_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 無効 (LOCK_ILIMIT_MODE = 1xx1b)
        10. 7.3.24.10 モーター・ロック (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.10.1 MTR_LCK ラッチ付きシャットダウン (MTR_LCK_MODE = 00xxb)
          2. 7.3.24.10.2 MTR_LCK 自動復帰 (MTR_LCK_MODE= 01xxb)
          3. 7.3.24.10.3 MTR_LCK 通知のみ (MTR_LCK_MODE = 1000b)
          4. 7.3.24.10.4 MTR_LCK 無効 (MTR_LCK_MODE = 1xx1b)
        11. 7.3.24.11 モーター・ロック検出
          1. 7.3.24.11.1 ロック 1：異常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.11.2 ロック 2：異常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.11.3 ロック 3：モーター フォルトなし (NO_MTR)
        12. 7.3.24.12 MPET フォルト
        13. 7.3.24.13 IPD フォルト
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 機能モード
        1. 7.4.1.1 スリープ モード
        2. 7.4.1.2 スタンバイ モード
        3. 7.4.1.3 フォルト・リセット (CLR_FLT)
    5. 7.5 外部インターフェイス
      1. 7.5.1 DRVOFF - ゲート ドライバ シャットダウン機能
      2. 7.5.2 DAC 出力
      3. 7.5.3 電流検出アンプ出力
      4. 7.5.4 発振器ソース
        1. 7.5.4.1 外部クロック・ソース
    6. 7.6 EEPROM アクセスと I2C インターフェイス
      1. 7.6.1 EEPROM アクセス
        1. 7.6.1.1 EEPROM 書き込み
        2. 7.6.1.2 EEPROM 読み出し
      2. 7.6.2 I2C シリアル・インターフェイス
        1. 7.6.2.1 I2C データ・ワード
        2. 7.6.2.2 I2C 書き込み動作
        3. 7.6.2.3 I2C 読み取り動作
        4. 7.6.2.4 I2C 通信プロトコル パケットの例
        5. 7.6.2.5 内部バッファ
        6. 7.6.2.6 CRC バイト計算
    7. 7.7 EEPROM (不揮発性) レジスタ・マップ
      1. 7.7.1 Algorithm_Configuration レジスタ
      2. 7.7.2 Internal_Algorithm_Configuration レジスタ
      3. 7.7.3 Hardware_Configuration レジスタ
      4. 7.7.4 Fault_Configuration レジスタ
    8. 7.8 RAM (揮発性) レジスタ・マップ
      1. 7.8.1 Fault_Status レジスタ
      2. 7.8.2 Algorithm_Control レジスタ
      3. 7.8.3 System_Status レジスタ
      4. 7.8.4 Device_Control レジスタ
      5. 7.8.5 Algorithm_Variables レジスタ
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 詳細な設計手順
      2. 8.2.2 ブートストラップ・コンデンサと GVDD コンデンサの選択
      3. 8.2.3 VREG 電源用外部 MOSFET の選択
      4. 8.2.4 ゲート駆動電流
      5. 8.2.5 ゲート抵抗の選択
      6.      大電力設計におけるシステムの考慮事項
      7. 8.2.6 コンデンサの電圧定格
      8. 8.2.7 外部出力段部品
      9. 8.2.8 アプリケーション曲線
        1. 8.2.8.1 モータ起動
        2.       高速 (1.8kHz) 動作
        3.       アクティブ ブレーキによる迅速な減速
        4. 8.2.8.2 デッド タイム補償
  10. 9 電源に関する推奨事項
    1. 9.1 バルク容量
  11. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトのガイドライン
    2. 10.2 レイアウト例
    3. 10.3 熱に関する注意事項
      1. 10.3.1 消費電力
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 関連資料
    2. 11.2 サポート・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 11.5 用語集
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

8.2.5 ゲート抵抗の選択

SHx 接続のスルーレートは、外部 MOSFET のゲートが制御される速度で決まります。MCF8329A のプルアップ / プルダウン強度は内部で固定されているため、ゲート電圧のスルーレートは、外付け直列ゲート抵抗によって制御できます。一部のアプリケーションでは、ゲート・ドライバ・デバイスの負荷である MOSFET のゲート電荷が、ゲート・ドライバのピーク出力電流能力より大幅に大きくなります。そのようなアプリケーションでは、外付けゲート抵抗を使うことでゲート・ドライバのピーク出力電流を制限できます。外付けゲート抵抗は、リンギングとノイズを減衰させるためにも使われます。

MOSFET の特定のパラメータ、システム電圧、基板の寄生素子はすべて最終的な SHx スルーレートに影響を与えるため、外付けゲート抵抗の最適な値または構成の選択は通常繰り返し行われます。

ゲート駆動電流を低減するため、直列抵抗 (RGATE) をゲート駆動出力に接続することで、ソースおよびシンク電流経路の電流を制御できます。1 つのゲート抵抗は、ソース・ゲート電流とシンク・ゲート電流に対してゲート経路として同じように作用するため、RGATE の値を大きくすることが、MOSFET のスイッチングに伴う SHx の立ち上がり / 立ち下がりスルーレートに及ぼす影響は似たものになります。ゲート駆動電流は、本デバイスの PVDD 電圧、接合部温度、プロセスばらつきによって変化することに注意します。

GUID-20221222-SS0I-RDS3-MPHV-NRZKGBHZ7XBZ-low.svg 図 8-2 ゲート・ドライバ出力 (直列抵抗を使用)
GUID-20221222-SS0I-RHQB-M65M-T3VH1BZPHCNS-low.svg 図 8-3 ゲート・ドライバ出力 (別個のソースおよびシンク電流経路を使用)

通常は、反対側の MOSFET がスイッチングしている間、MOSFET が確実にオフを維持するように、ゲートからソースへの強いプルダウンを実装するため、シンク電流をソース電流の 2 倍に設定することを推奨します。これは、ダイオードとシンク抵抗 (RSINK) をソース抵抗 (RSOURCE) と並列に配置し、ソース電流とシンク電流に対して別個の電流経路を提供することで、ディスクリート実装できます。ソース抵抗とシンク抵抗を同じ値にすると、シンク経路の等価抵抗はソース経路の等価抵抗の半分になります。これにより、ゲート駆動のシンク電流がソース電流の 2 倍になり、MOSFET をオフにする際に SHx は 2 倍の速度で変化します。