‌MCT8316A-Q1 高速度无传感器梯形控制集成FET BLDC驱动器技术文档总结

MCT8316A-Q1 为需要高速运行（高达 3kHz 电气）或非常快的启动时间（<50ms）的客户提供单芯片、无代码无传感器梯形器件，适用于 12 至 24V 无刷直流电机，峰值电流高达 8A。MCT8316A-Q1集成了三个1/2-H电桥，具有40V绝对最大能力和95mΩ（高侧+低侧）的极低RDS（ON）。可调降压稳压器和LDO的电源管理功能为器件生成3.3V或5.0V电压轨，可用于为外部电路供电。
*附件：mct8316a-q1.pdf

无传感器梯形控制是高度可配置的，从电机启动行为到通过寄存器设置的闭环作。这些设置可以保存在非易失性EEPROM中，这样一旦配置了器件，器件就可以独立运行。该器件通过PWM输入、模拟电压、变频方波或I2C命令接收速度命令。MCT8316A-Q1 中集成了大量保护功能，旨在保护设备、电机和系统免受故障事件的影响。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1 ： –40°C ≤ TA ≤ 125°C
• 具有集成无传感器电机控制算法的三相BLDC电机驱动器
  • 无代码高速梯形控制
  • 支持高达 3kHz（电频率）
  • 非常快的启动时间（<50ms）
  • 快速减速 （<150ms）
  • 支持 120° 或 150° 调制以提高声学性能
  • 通过正向再同步和反向驱动支持风车
  • 基于模拟、PWM、频率或 I2C 的速度输入
  • 主动退磁以减少功率损耗
  • 可配置的电机启动和停止选项
  • 可选的闭环速度控制
  • 抗电压浪涌保护可防止过压
  • 通过 DACOUT 进行变量监控
• 4.5 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对电压）
• 高输出电流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 导通电阻
  • TA = 25°C 时为 95mΩ RDS（ON） （HS + LS）
• 低功耗睡眠模式
  • VVM = 24V，TA = 25°C时为3μA（最大值）
• 速度环路精度：3%（内部时钟）和1%（外部时钟基准）
• 支持高达 100kHz 的 PWM 频率，支持低电感电机
• 不需要外部电流检测电阻
• 内置 3.3V ±5%，20mA LDO 稳压器
• 内置 3.3V/5V、170mA 降压稳压器
• 用于禁用 （Hi-Z） 输出的专用 DRVOFF 引脚
• 用于缓解 EMI 的扩频和压摆率
• 集成保护功能套件
  • 电源欠压锁定 （UVLO）
  • 电机锁检测（5 种不同类型）
  • 过流保护 （OCP）
  • 热警告和关断 （OTW/TSD）
  • 故障状态指示引脚 （nFAULT）
  • 通过 I2C 接口进行可选故障诊断

参数

‌1. 核心特性‌

• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade-1标准（-40°C至125°C工作温度）。
• ‌高性能驱动‌：
  • 支持高达3kHz电气频率的无传感器梯形控制。
  • 快速启动（<50ms）和减速（<150ms）。
  • 集成95mΩ低导通电阻MOSFET（HS+LS），峰值输出电流8A。
• ‌灵活控制‌：
  • 支持120°/150°调制以优化声学性能。
  • 多种速度输入模式（PWM、模拟电压、频率或I2C指令）。
  • 可选闭环速度控制，精度达1%（外部时钟参考时）。
• ‌电源管理‌：
  • 宽电压输入（4.5-35V，绝对最大值40V）。
  • 内置3.3V LDO（20mA）和可调降压稳压器（3.3V/5V，170mA）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌保护机制‌：
  • 过压/欠压保护（OVP/UVLO）、过流保护（OCP）、热关断（TSD）。
  • 电机锁检测（5种类型）和故障诊断（通过nFAULT引脚或I2C接口）。
• ‌高效能设计‌：
  • 主动消磁减少功率损耗。
  • 低功耗睡眠模式（3µA @24V）。
• ‌接口与监控‌：
  • I2C接口配置EEPROM和实时寄存器。
  • 12位DAC输出（DACOUT1/DACOUT2）用于变量监控。
  • 频率生成（FG）引脚提供速度反馈。

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‌3. 应用场景‌

• ‌典型应用‌：
  • 无刷直流（BLDC）电机模块。
  • 两轮车燃油泵、头枕控制模块等汽车子系统。

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‌4. 封装与文档支持‌

• ‌封装‌：40引脚VQFN（7mm×5mm），带散热焊盘。
• ‌文档资源‌：
  • 数据表包含详细引脚配置、电气特性及布局指南。
  • 参考设计指南（如EVM GUI和调谐指南）。

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‌5. 技术亮点‌

• ‌快速响应‌：动态退磁检测和混合模式换相（BEMF积分+零交叉）实现<50ms启动。
• ‌EMI优化‌：可调栅极驱动压摆率（25-200V/µs）和扩频调制（SSM）。
• ‌灵活配置‌：通过EEPROM存储参数，支持独立运行或主机控制。

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‌注‌：本文档为MCT8316A-Q1的完整技术规格摘要，涵盖功能、性能及设计要点，适用于电机驱动系统开发参考。