JAJSXC8 October   2025 MCF8316D-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 ピン構成および機能
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格 (車載機器)
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 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. 5.7 代表的特性
  7. 6 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1  出力段
      2. 6.3.2  デバイス インターフェイス
        1. 6.3.2.1 インターフェイス - 制御と監視
        2. 6.3.2.2 I2C インターフェイス
      3. 6.3.3  降圧混在モード降圧レギュレータ
        1. 6.3.3.1 インダクタ モードの降圧
        2. 6.3.3.2 抵抗モードの降圧
        3. 6.3.3.3 外部 LDO を使った降圧レギュレータ
        4. 6.3.3.4 降圧レギュレータからの AVDD 電源シーケンス
        5. 6.3.3.5 混在モードでの降圧動作と制御
      4. 6.3.4  AVDD リニア電圧レギュレータ
      5. 6.3.5  チャージ ポンプ
      6. 6.3.6  スルー レート制御
      7. 6.3.7  クロス導通 (デッド タイム)
      8. 6.3.8  モーター制御入力源
        1. 6.3.8.1 アナログ モードのモーター制御
        2. 6.3.8.2 PWM モード モーター制御
        3. 6.3.8.3 I2C 方式のモーター制御
        4. 6.3.8.4 周波数モード モーター制御
        5. 6.3.8.5 入力リファレンス プロファイル
          1. 6.3.8.5.1 リニア制御プロファイル
          2. 6.3.8.5.2 階段制御プロファイル
          3. 6.3.8.5.3 双方向プロファイル
          4. 6.3.8.5.4 マルチリファレンス モード動作
          5. 6.3.8.5.5 プロファイラを使わない入力リファレンス伝達関数
      9. 6.3.9  異なる初期条件でのモータの起動
        1. 6.3.9.1 ケース 1 – モータが停止
        2. 6.3.9.2 ケース 2 – モータが順方向に回転
        3. 6.3.9.3 ケース 3 – モータが逆方向に回転
      10. 6.3.10 モータの起動シーケンス (MSS)
        1. 6.3.10.1 初期速度検出 (ISD)
        2. 6.3.10.2 モータの再同期化
        3. 6.3.10.3 リバース ドライブ
          1. 6.3.10.3.1 リバース ドライブ チューニング
        4. 6.3.10.4 モータ起動
          1. 6.3.10.4.1 アライン
          2. 6.3.10.4.2 ダブル アライン
          3. 6.3.10.4.3 初期位置検出 (IPD)
            1. 6.3.10.4.3.1 IPD 動作
            2. 6.3.10.4.3.2 IPD 解放モード
            3. 6.3.10.4.3.3 IPD アドバンス角度
          4. 6.3.10.4.4 スロー ファースト サイクル起動
          5. 6.3.10.4.5 開ループ
          6. 6.3.10.4.6 オープン ループからクローズ ループへの遷移
      11. 6.3.11 閉ループ制御
        1. 6.3.11.1 閉ループ加速 / 減速スルーレート
        2. 6.3.11.2 速度 PI 制御
        3. 6.3.11.3 電流 PI 制御
        4. 6.3.11.4 電力制御モード
        5. 6.3.11.5 電流 (トルク) 制御モード
        6. 6.3.11.6 変調インデックス制御
        7. 6.3.11.7 過変調
        8. 6.3.11.8 モーター速度制限
        9. 6.3.11.9 入力 DC 電力制限
      12. 6.3.12 フラックス減衰制御
      13. 6.3.13 モーター パラメータ
        1. 6.3.13.1 モータ抵抗
        2. 6.3.13.2 モーター インダクタンス
        3. 6.3.13.3 モータ逆起電力定数
      14. 6.3.14 モーター パラメータ抽出ツール (MPET)
      15. 6.3.15 電圧サージ防止 (AVS)
      16. 6.3.16 アクティブ ブレーキ
      17. 6.3.17 出力 PWM スイッチング周波数
      18. 6.3.18 PWM ディザリング
      19. 6.3.19 PWM 変調方式
      20. 6.3.20 デッド タイム補償
      21. 6.3.21 モータ停止オプション
        1. 6.3.21.1 コースト (ハイ インピーダンス) モード
        2. 6.3.21.2 リサーキュレーション モード
        3. 6.3.21.3 ローサイド ブレーキ
        4. 6.3.21.4 ハイサイド ブレーキ
        5. 6.3.21.5 アクティブ スピン ダウン
      22. 6.3.22 アライン ブレーキ
      23. 6.3.23 FG の構成
        1. 6.3.23.1 FG 出力周波数
        2. 6.3.23.2 開および閉ループ状態時の FG
        3. 6.3.23.3 フォルト状態およびアイドル状態での FG
      24. 6.3.24 保護機能
        1. 6.3.24.1  VM 電源低電圧誤動作防止
        2. 6.3.24.2  AVDD 低電圧誤動作防止 (AVDD_UV)
        3. 6.3.24.3  降圧低電圧誤動作防止 (BUCK_UV)
        4. 6.3.24.4  VCP チャージ ポンプ低電圧誤動作防止 (CPUV)
        5. 6.3.24.5  過電圧保護 (OVP)
        6. 6.3.24.6  過電流保護 (OCP)
          1. 6.3.24.6.1 OCP ラッチ シャットダウン (OCP_MODE = 00b)
          2. 6.3.24.6.2 OCP 自動リトライ (OCP_MODE = 01b)
        7. 6.3.24.7  降圧過電流保護
        8. 6.3.24.8  ハードウェア ロック検出電流制限 (HW_LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.8.1 HW_LOCK_ILIMIT ラッチ シャットダウン
          2. 6.3.24.8.2 HW_LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 6.3.24.8.3 HW_LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 6.3.24.8.4 HW_LOCK_ILIMIT 無効
        9. 6.3.24.9  ロック検出電流制限 (LOCK_ILIMIT)
          1. 6.3.24.9.1 LOCK_ILIMIT ラッチ シャットダウン
          2. 6.3.24.9.2 LOCK_ILIMIT 自動回復
          3. 6.3.24.9.3 LOCK_ILIMIT 通知のみ
          4. 6.3.24.9.4 LOCK_ILIMIT 無効
        10. 6.3.24.10 モーター ロック検出
          1. 6.3.24.10.1 ロック 1：異常速度 (ABN_SPEED)
          2. 6.3.24.10.2 ロック 2：異常 BEMF (ABN_BEMF)
          3. 6.3.24.10.3 Lock3：モーター フォルトなし (NO_MTR)
        11. 6.3.24.11 モーター ロック (MTR_LCK)
          1. 6.3.24.11.1 MTR_LCK ラッチ シャットダウン
          2. 6.3.24.11.2 MTR_LCK 自動回復
          3. 6.3.24.11.3 MTR_LCK 通知のみ
          4. 6.3.24.11.4 MTR_LCK 無効
        12. 6.3.24.12 EEPROM フォルト
        13. 6.3.24.13 I2C CRC フォルト
        14. 6.3.24.14 最小 VM (低電圧) 保護
        15. 6.3.24.15 最大 VM (過電圧) 保護
        16. 6.3.24.16 MPET フォルト
        17. 6.3.24.17 IPD フォルト
        18. 6.3.24.18 FET 過熱警告 (OTW)
        19. 6.3.24.19 FET サーマル シャットダウン (TSD_FET)
    4. 6.4 デバイスの機能モード
      1. 6.4.1 機能モード
        1. 6.4.1.1 スリープ モード
        2. 6.4.1.2 スタンバイ モード
        3. 6.4.1.3 フォルト リセット (CLR_FLT)
    5. 6.5 外部インターフェイス
      1. 6.5.1 DRVOFF 機能
      2. 6.5.2 DAC 出力
      3. 6.5.3 電流センス出力
      4. 6.5.4 発振器ソース
        1. 6.5.4.1 外部クロック ソース
      5. 6.5.5 外部ウォッチドッグ
    6. 6.6 EEPROM アクセスと I2C インターフェイス
      1. 6.6.1 EEPROM アクセス
        1. 6.6.1.1 EEPROM 書き込み
        2. 6.6.1.2 EEPROM 読み出し
        3. 6.6.1.3 EEPROM セキュリティ
      2. 6.6.2 I2C シリアル インターフェイス
        1. 6.6.2.1 I2C データ ワード
        2. 6.6.2.2 I2C 書き込みトランザクション
        3. 6.6.2.3 I2C 読み出しトランザクション
        4. 6.6.2.4 I2C 通信プロトコル パケットの例
        5. 6.6.2.5 I2C クロック ストレッチング
        6. 6.6.2.6 CRC バイト計算
  8. 7 EEPROM (不揮発性) レジスタ マップ
    1. 7.1 Algorithm_Configuration レジスタ
    2. 7.2 Fault_Configuration レジスタ
    3. 7.3 Hardware_Configuration レジスタ
    4. 7.4 Internal_Algorithm_Configuration レジスタ
  9. 8 RAM (揮発性) レジスタ マップ
    1. 8.1 Fault_Status レジスタ
    2. 8.2 System_Status レジスタ
    3. 8.3 Device_Control レジスタ
    4. 8.4 Algorithm_Control レジスタ
    5. 8.5 Algorithm_Variables レジスタ
  10. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 アプリケーション曲線
        1. 9.2.1.1 モータ起動
        2. 9.2.1.2 MPET
        3. 9.2.1.3 デッド タイム補償
        4. 9.2.1.4 自動ハンドオフ
        5. 9.2.1.5 電圧サージ防止 (AVS)
        6. 9.2.1.6 DACOUT を使用したリアルタイムの変数トラッキング
    3. 9.3 電源に関する推奨事項
      1. 9.3.1 バルク コンデンサ
    4. 9.4 レイアウト
      1. 9.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.4.2 レイアウト例
      3. 9.4.3 熱に関する注意事項
        1. 9.4.3.1 電力散逸
  11. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 サポート・リソース
    2. 10.2 商標
    3. 10.3 静電気放電に関する注意事項
    4. 10.4 用語集
  12. 11改訂履歴
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

6.3.2.1 インターフェイス - 制御と監視

モーター制御信号

  • SPEED/WAKE ピンは、モーター速度を制御し、MCF8316D-Q1 をスリープからウェークアップするために使われます。SPEED ピンは、PWM、周波数、またはアナログ入力信号を入力するように設定できます。また、このピンはスリープおよびスタンバイ モードの開始と終了にも使われます (表 6-8 を参照)。

  • BRAKE ピンが High に駆動されると、MCF8316D-Q1 はブレーキ状態に移行します。ブレーキ状態は、BRAKE_PIN_MODE によって、ローサイド ブレーキ (ローサイド ブレーキ を参照) または アライン ブレーキ (セクション 6.3.22 を参照) のどちらかに設定できます。MCF8316D-Q1 は、ブレーキ状態に移行する前に、BRAKE_SPEED_THRESHOLD で定義された値まで出力速度を下げます。BRAKE が High に駆動されている間、MCF8316D-Q1 はブレーキ状態にとどまります。BRAKE ピン入力は、I2C インターフェイスを介して BRAKE_INPUT を設定することで上書きできます。

  • DIR ピンはモーターの回転方向を決定します。High に駆動すると、シーケンスは OUT A → OUT B → OUT C となり、Low に駆動すると、シーケンスは OUT A → OUT C → OUT B となります。DIR ピン入力は、I2C インターフェイスを介して DIR_INPUT を設定することで上書きできます。
  • DRVOFF ピンを High に駆動すると、MCF8316D-Q1 は、すべての MOSFET をオフ (ハイ インピーダンス) にすることでモーターの駆動を停止します (コースト状態)。これにより、モーターなしフォルトまたは異常 BEMF フォルトなどが発生する可能性があります。DRVOFF を Low に駆動すると、モーターを再始動させる場合と同様に、MCF8316D-Q1 は通常の動作状態に戻ります (DRVOFF 機能 を参照)。DRVOFF は、本デバイスがスリープ モードにもスタンバイ モードにも移行する原因にはなりません (デジタル コアはアクティブに維持されます)。スリープまたはスタンバイ状態の開始と終了は SPEED ピンによって制御されます。

外部発振器とウォッチドッグの信号

出力信号

  • DACOUT1 は、レジスタ DACOUT1_VAR_ADDR にあるアドレスで定義された内部変数を出力します。DACOUT1 は、100µs ごとにリフレッシュされます (DAC 出力 を参照)。
  • DACOUT2 は、レジスタ DACOUT2_VAR_ADDR にあるアドレスで定義された内部変数を出力します。DACOUT2 は、100µs ごとにリフレッシュされます (DAC 出力 を参照)。
  • FG ピンは、モーター速度に比例するパルスを出力します (FG の構成 を参照)。
  • nFAULT (アクティブ Low) ピンは、デバイスまたはモーター動作のフォルト ステータスを示します。
  • ALARM ピンは、ALARM_PIN_EN を使用してイネーブルにすると、デバイスまたはモーター動作のフォルト ステータスをアクティブ High 信号として提示します。ALARM ピンがイネーブルの場合、通知のみのフォルトは ALARM ピンでのみ (ロジック High として) 通知され、nFAULT ピンでは (ロジック Low として) 通知されません。ALARM ピンがイネーブルの場合、動作につながるフォルトは ALARM ピン (ロジック High として) および nFAULT ピン (ロジック Low として) で通知されます。ALARM ピンがディセーブルの場合、ALARM ピンはハイ インピーダンス状態であり、すべてのフォルト (動作につながるフォルトおよび通知のみのフォルト) は nFAULT でロジック Low として通知されます。未使用またはディセーブルの場合、ALARM ピンはフローティングのままにする必要があります。
  • SOX ピンは、電流検出アンプのいずれか 1 つの出力を提供します。
注:
  1. FG ピンと nFAULT ピンの内部プルアップ抵抗 (対 AVDD) はどちらも、PULLUP_ENABLE を 1b に設定することで有効化できます。このビットに対するすべての変更は、EEPROM に書き込む必要があり、その後、その変更を有効にするため、電源を入れ直す必要があります。PULLUP_ENABLE が 1b に設定されている場合、外部プルアップ抵抗を接続しないでください。
  2. DIR ピンと BRAKE ピンは、それぞれ 100kΩ の内部プルダウン抵抗を備えています。これらのピンを使用する場合、ノイズ耐性を高めるために、さらに 10kΩ のプルダウン抵抗を外部に追加できます。
  3. SPEED ピンには、1MΩ の内部プルダウン抵抗があります。アナログ速度入力モードでは、ノイズを低減するため、適切な R-C フィルタを外部に追加できます。PWM 速度入力モードでは、グリッチ除去するため、SPEED_PIN_GLITCH_FILTER を適切に設定できます。