JAJSVX4A December   2024  – May 2025 MCF8316D

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイスの比較
  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
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 標準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  出力段
      2. 7.3.2  デバイス インターフェイス
        1. 7.3.2.1 インターフェイス - 制御と監視
        2. 7.3.2.2 I2C インターフェイス
      3. 7.3.3  降圧混在モード降圧レギュレータ
        1. 7.3.3.1 インダクタ モードの降圧
        2. 7.3.3.2 抵抗モードの降圧
        3. 7.3.3.3 外部 LDO を使った降圧レギュレータ
        4. 7.3.3.4 降圧レギュレータからの AVDD 電源シーケンス
        5. 7.3.3.5 混在モードでの降圧動作と制御
      4. 7.3.4  AVDD リニア電圧レギュレータ
      5. 7.3.5  チャージ ポンプ
      6. 7.3.6  スルー レート制御
      7. 7.3.7  クロス導通 (デッド タイム)
      8. 7.3.8  モーター制御入力源
        1. 7.3.8.1 アナログ モードのモーター制御
        2. 7.3.8.2 PWM モード モーター制御
        3. 7.3.8.3 I2C 方式のモーター制御
        4. 7.3.8.4 周波数モード モーター制御
        5. 7.3.8.5 入力リファレンス プロファイル
          1. 7.3.8.5.1 リニア制御プロファイル
          2. 7.3.8.5.2 階段制御プロファイル
          3. 7.3.8.5.3 双方向プロファイル
          4. 7.3.8.5.4 マルチリファレンス モード動作
          5. 7.3.8.5.5 プロファイラを使わない入力リファレンス伝達関数
      9. 7.3.9  異なる初期条件でのモータの起動
        1. 7.3.9.1 ケース 1 – モータが停止
        2. 7.3.9.2 ケース 2 – モータが順方向に回転
        3. 7.3.9.3 ケース 3 – モータが逆方向に回転
      10. 7.3.10 モータの起動シーケンス (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 動作
            2. 7.3.10.4.3.2 IPD 解放モード
            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 開ループ
          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 / 減速スルーレート
        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 電力制御モード
        5. 7.3.11.5 電流 (トルク) 制御モード
        6. 7.3.11.6 変調インデックス制御
        7. 7.3.11.7 過変調
        8. 7.3.11.8 モーター速度制限
        9. 7.3.11.9 入力 DC 電力制限
      12. 7.3.12 フラックス減衰制御
      13. 7.3.13 モーター パラメータ
        1. 7.3.13.1 モータ抵抗
        2. 7.3.13.2 モーター インダクタンス
        3. 7.3.13.3 モータ逆起電力定数
      14. 7.3.14 モーター パラメータ抽出ツール (MPET)
      15. 7.3.15 電圧サージ防止 (AVS)
      16. 7.3.16 アクティブ ブレーキ
      17. 7.3.17 出力 PWM スイッチング周波数
      18. 7.3.18 PWM ディザリング
      19. 7.3.19 PWM 変調方式
      20. 7.3.20 デッド タイム補償
      21. 7.3.21 モータ停止オプション
        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 リサーキュレーション モード
        3. 7.3.21.3 ローサイド ブレーキ
        4. 7.3.21.4 ハイサイド ブレーキ
        5. 7.3.21.5 アクティブ スピン ダウン
      22. 7.3.22 アライン ブレーキ
      23. 7.3.23 FG の構成
        1. 7.3.23.1 FG 出力周波数
        2. 7.3.23.2 開および閉ループ状態時の FG
        3. 7.3.23.3 フォルト状態およびアイドル状態での FG
      24. 7.3.24 保護機能
        1. 7.3.24.1  VM 電源低電圧誤動作防止
        2. 7.3.24.2  AVDD 低電圧誤動作防止 (AVDD_UV)
        3. 7.3.24.3  降圧低電圧誤動作防止 (BUCK_UV)
        4. 7.3.24.4  VCP チャージ ポンプ低電圧誤動作防止 (CPUV)
        5. 7.3.24.5  過電圧保護 (OVP)
        6. 7.3.24.6  過電流保護 (OCP)
          1. 7.3.24.6.1 OCP ラッチ シャットダウン (OCP_MODE = 00b)
          2. 7.3.24.6.2 OCP 自動リトライ (OCP_MODE = 01b)
        7. 7.3.24.7  降圧過電流保護
        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 シャットダウン
          2. 7.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 7.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 7.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 無効
        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 シャットダウン
          2. 7.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 7.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 7.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 無効
        10. 7.3.24.10 モーター ロック検出
          1. 7.3.24.10.1 ロック 1：異常速度 (ABN_SPEED)
          2. 7.3.24.10.2 ロック 2：異常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 7.3.24.10.3 Lock3：モーター フォルトなし (NO_MTR)
        11. 7.3.24.11 モーター ロック (MTR_LCK)
          1. 7.3.24.11.1 MTR_LCK ラッチ シャットダウン
          2. 7.3.24.11.2 MTR_LCK 自動回復
          3. 7.3.24.11.3 MTR_LCK 通知のみ
          4. 7.3.24.11.4 MTR_LCK 無効
        12. 7.3.24.12 EEPROM フォルト
        13. 7.3.24.13 I2C CRC フォルト
        14. 7.3.24.14 最小 VM (低電圧) 保護
        15. 7.3.24.15 最大 VM (過電圧) 保護
        16. 7.3.24.16 MPET フォルト
        17. 7.3.24.17 IPD フォルト
        18. 7.3.24.18 FET 過熱警告 (OTW)
        19. 7.3.24.19 FET サーマル シャットダウン (TSD_FET)
    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 機能
      2. 7.5.2 DAC 出力
      3. 7.5.3 電流センス出力
      4. 7.5.4 発振器ソース
        1. 7.5.4.1 外部クロック ソース
      5. 7.5.5 外部ウォッチドッグ
    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
        3. 7.6.1.3 EEPROM セキュリティ
      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 書き込みトランザクション
        3. 7.6.2.3 I2C 読み出しトランザクション
        4. 7.6.2.4 I2C 通信プロトコル パケットの例
        5. 7.6.2.5 I2C クロック ストレッチング
        6. 7.6.2.6 CRC バイト計算
  9. 8 EEPROM (不揮発性) レジスタ マップ
    1. 8.1 Algorithm_Configuration レジスタ
    2. 8.2 Fault_Configuration レジスタ
    3. 8.3 Hardware_Configuration レジスタ
    4. 8.4 Internal_Algorithm_Configuration レジスタ
  10. 9 RAM (揮発性) レジスタ マップ
    1. 9.1 Fault_Status レジスタ
    2. 9.2 System_Status レジスタ
    3. 9.3 Device_Control レジスタ
    4. 9.4 Algorithm_Control レジスタ
    5. 9.5 Algorithm_Variables レジスタ
  11. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 アプリケーション曲線
        1. 10.2.1.1 モータ起動
        2. 10.2.1.2 MPET
        3. 10.2.1.3 デッド タイム補償
        4. 10.2.1.4 自動ハンドオフ
        5. 10.2.1.5 電圧サージ防止 (AVS)
        6. 10.2.1.6 DACOUT を使用したリアルタイムの変数トラッキング
    3. 10.3 UL 認定部品：MCF8316DULVRGFR
      1. 10.3.1 IEC 60730 機能安全システムに準拠しています
      2. 10.3.2 IEC 60730 セルフ テスト ライブラリ (MCF8316DULVRGFR でのみ使用可能)
    4. 10.4 電源に関する推奨事項
      1. 10.4.1 バルク コンデンサ
    5. 10.5 レイアウト
      1. 10.5.1 レイアウトのガイドライン
      2. 10.5.2 レイアウト例
      3. 10.5.3 熱に関する注意事項
        1. 10.5.3.1 電力散逸
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 サポート・リソース
    2. 11.2 商標
    3. 11.3 静電気放電に関する注意事項
    4. 11.4 用語集
  13. 12改訂履歴
  14. 13メカニカル、パッケージ、および注文情報

5 ピン構成および機能

MCF8316D MCF8316D、 40 ピン VQFN (露出サーマル パッド付き) 上面図図 5-1 MCF8316D、 40 ピン VQFN (露出サーマル パッド付き) 上面図
表 5-1 ピンの機能
ピン 40 ピン パッケージ 種類 (1) 説明
名称 MCF8316D
AGND 26 GND デバイスのアナログ グランド。接続の推奨事項については、「レイアウトのガイドライン」を参照。
ALARM 39 O アラーム信号：プッシュプル出力。イネーブルされている場合、フォルト条件時に ロジック High にプルされます。

ALARM ピンを使用しない場合は、フローティングのままにします。
AVDD 27 PWR O 3.3V 内部レギュレータ出力。X7R、1µF、10V セラミック コンデンサを AVDD ピンと AGND ピンの間に接続します。このレギュレータは最大 20mA を外部回路に供給できます。
BRAKE 35 I High → モーターにブレーキをかける。
Low → 通常のモーター動作

BRAKE ピンを使用しない場合は、AGND に直接接続します。

BRAKE ピンを使用してモーターにブレーキをかける場合は、(オプションの) 外部 10kΩ プルダウン抵抗を (AGND との間に) 使用して、ノイズ除去性能を向上させてください。
CP 8 PWR チャージ ポンプ出力。X7R、1µF、16V セラミック コンデンサを CP ピンと VM ピンの間に接続します。
CPH 7 PWR チャージ ポンプのスイッチング ノード。X7R、47nF セラミック コンデンサを CPH ピンと CPL ピンの間に接続します。コンデンサの電圧定格は、デバイスの通常動作電圧の 2 倍以上とすることを推奨します。
CPL 6 PWR
DACOUT1 36 O DAC 出力 DACOUT1
DACOUT2 37 O DAC 出力 DACOUT2
DACOUT2/SOX 38 O 多用途ピン：
DAC 出力 (DACOUT2 として設定されている場合)
CSA 出力 (SOX として設定されている場合)
DGND 2 GND デバイス デジタル グランド。接続の推奨事項については、「レイアウトのガイドライン」を参照。
DIR 34 I モーターの回転方向。
Low の場合、位相駆動シーケンスは OUT A → OUT C → OUT B
High の場合、位相駆動シーケンスは OUT A → OUT B → OUT C

DIR ピンを使用しない場合は、必要な相駆動シーケンスに応じて、AGND または AVDD に直接接続します。

DIR ピンを使用してモーターの回転方向を変更する場合は、(オプションの) 外付け 10kΩ プルダウン抵抗を (AGND との間に) 使用すると、ノイズ除去性能が向上します。
DRVOFF 21 I DRVOFF が High である場合、6 つの MOSFET はすべてコースト (ハイ インピーダンス)。

DRVOFF ピンを使用しない場合は、AGND に直接接続します。

DRVOFF ピンを使用して MOSFET を直ちにコースト (ハイ インピーダンス) する場合は、外付け 10kΩ プルダウン抵抗を (AGND との間に) 使用すると、ノイズ除去性能が向上します。
DVDD 1 PWR 1.5V 内部レギュレータ出力。X7R、1µF、6.3V セラミック コンデンサを DVDD ピンと DGND ピンの間に接続します。
EXT_CLK 33 I 外部クロック基準モードの外部クロック基準入力。
EXT_WD 32 I 外部ウォッチドッグ入力。
FB_BK 3 PWR I/O 降圧レギュレータの出力制御用フィードバック。降圧レギュレータ出力のインダクタ / 抵抗の後に接続します。
FG 29 O モーター速度インジケータ：1.8V～5.0V への外付けプルアップ抵抗を必要とするオープンドレイン出力。PULLUP_ENABLE を 1b に設定すると、オプションの AVDD への内部プルアップ抵抗がイネーブルになります。内部プルアップ抵抗がイネーブルの場合、外付けプルアップ抵抗は使用できません。
GND_BK 4 GND Buck regulator ground.接続の推奨事項については、「レイアウトのガイドライン」を参照。
NC 22、23、24、25 - 接続なし。これらのピンはフローティングのままにしてください。また、放熱性能を高めるために、これらのピンを AGND プレーンおよびサーマル パッドに接続することもできます。
nFAULT 40 O フォルト インジケータ。フォルト条件によってロジック Low にプルされます。1.8V～5.0V への外付けプルアップ抵抗を必要とするオープンドレイン出力です。PULLUP_ENABLE を 1b に設定すると、オプションの AVDD への内部プルアップ抵抗がイネーブルになります。内部プルアップ抵抗がイネーブルの場合、外付けプルアップ抵抗は使用できません。
OUTA 13、14 PWR O ハーフブリッジ出力 A
OUTB 16、17 PWR O ハーフブリッジ出力 B
OUTC 19、20 PWR O ハーフブリッジ出力 C
PGND 12、15、18 GND デバイスの電源グランド。接続の推奨事項については、「レイアウトのガイドライン」を参照。
SCL 31 I I2C クロック入力
SDA 30 I/O I2C データ ライン
SPEED/WAKE 28 I デバイス速度入力。アナログ、PWM、周波数方式の速度入力をサポートしています。SPEED ピン入力モードは、SPEED_MODE によって設定できます。
SW_BK 5 PWR Buck switch node.このピンはインダクタまたは抵抗に接続します。
VM 9、10、11 PWR I デバイスおよびモーターの電源。モータ電源電圧に接続し、1 つの 0.1µF セラミック コンデンサ および 1 つのバルク コンデンサを使用して PGND にバイパスします。コンデンサの電圧定格は、デバイスの通常動作電圧の 2 倍以上とすることを推奨します。
サーマル・パッド GND AGNDに接続してください。
(1) I = 入力、O = 出力、GND = グランド、PWR = 電源、NC = 未接続