‌MCF8315C-Q1 传感器无感FOC集成FET BLDC驱动器总结

MCF8315C-Q1 提供单芯片、无代码无传感器 FOC 设计，适用于驱动峰值电流高达 4A 的 12 至 24V 无刷直流电机 （BLDC） 或永磁同步电机 （PMSM） 的客户。MCF8315C-Q1集成了三个1/2桥，具有40V绝对最大能力和240/250mΩ的低RDS（ON）（高侧+低侧FET）。MCF8315C-Q1集成了电源管理电路，包括电压可调降压稳压器（3.3V/5V，170mA）和LDO（3.3V/20mA），可用于为外部电路供电。
*附件：mcf8315c-q1.pdf

FOC算法配置可以存储在非易失性EEPROM中，允许器件在配置器件后独立运行。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。MCF8315C-Q1 中集成了大量保护功能，旨在保护器件、电机和系统免受故障事件的影响。

MCF8315C-Q1 提供两种封装：40 引脚 7mm × 5mm 可润湿侧翼 QFN （RGF） 和 32 引脚 6mm × 4mm 可润湿侧翼 QFN （RRY）。

特性

• 具有集成无传感器电机控制算法的三相BLDC电机驱动器
  • 无代码磁场定向控制 （FOC）
  • 使用电机参数提取工具 （MPET） 进行离线电机参数测量
  • 支持 5 点可配置速度配置文件
  • 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
  • 可配置的电机启动和停止选项
  • 抗电压浪涌 （AVS） 保护
  • 通过自动死区时间补偿提高声学性能
  • 通过DACOUT引脚进行可变监控
• 4.5 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对电压）
• 高（峰值）输出电流能力：4A
• 低 MOSFET 导通电阻
  • RGF：RTS（ON）（H+L） TJ = 25°C时：240mΩ（典型值）
  • RRY：TJ = 25°C时RDS（ON）（H+L）：250mΩ（典型值）
• 低功耗睡眠模式：参考
  • VVM = 24V、TA = 25°C时为5μA（最大值）
• 速度环路精度：3%（内部时钟）和1%（外部时钟基准）
• 客户可配置的非易失性存储器 （EEPROM） 用于存储器件配置
• 支持高达 60kHz 的 PWM 频率，支持低电感电机
• 不需要外部电流检测电阻;使用内置电流检测
• 内置 3.3V、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
• 一套集成保护功能
  • 电源欠压锁定 （UVLO）
  • 电源过压保护 （OVP）
  • 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

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌集成驱动与控制‌
  • 三相BLDC/PMSM电机驱动，集成无感FOC算法，无需编程（Code-Free）。
  • 支持离线电机参数自动测量（MPET工具），配置存储于非易失性EEPROM。
  • 支持模拟/PWM/频率/I2C多种速度输入模式，5点可配置速度曲线。
  • 集成电流检测（无需外部分流电阻）、3.3V/5V可调Buck稳压器（170mA）和LDO（20mA）。
• ‌高性能输出‌
  • 工作电压范围：4.5V至35V（峰值40V），输出电流峰值4A。
  • 低MOSFET导通电阻：240mΩ（RGF封装）/250mΩ（RRY封装）。
  • 支持高达60kHz PWM频率，适用于低电感电机。
• ‌保护功能‌
  • 电源欠压（UVLO）、过压（OVP）、过流（OCP）、电机堵转检测（5种类型）。
  • 温度警告（OTW）与关断（TSD）、故障指示引脚（nFAULT/ALARM）。
  • 抗电压浪涌（AVS）和主动制动（Active Braking）功能。

‌2. 关键功能‌

• ‌电机控制模式‌
  • ‌速度控制‌（闭环PI调节）或‌扭矩控制‌（直接设置Iq_ref）。
  • 支持线性/阶梯/双向速度曲线配置，适应不同应用需求。
• ‌启动与运行‌
  • 支持静态对齐（Align/IPD）、旋转同步（Resync）、反向驱动（Reverse Drive）。
  • 开环加速至闭环切换阈值可配置，平滑过渡减少速度波动。
• ‌保护与诊断‌
  • 故障可通过nFAULT引脚或I2C寄存器读取详细状态。
  • 支持DC总线电流限制，防止电源过载。

‌3. 典型应用‌

• 汽车燃油泵、冷却风扇、座椅通风电机。
• 工业BLDC模块、低压泵类驱动。

‌4. 封装选项‌

• ‌RGF‌：40引脚VQFN（7mm×5mm）。
• ‌RRY‌：32引脚WQFN（6mm×4mm）。

‌5. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：Buck稳压器需靠近引脚布局，电机驱动回路需最小化寄生电感。
• ‌参数配置‌：通过I2C接口或EEPROM存储电机参数（电阻、电感、BEMF常数）。

‌6. 附加功能‌

• ‌FG输出‌：可配置为电机速度脉冲信号，支持多极对数分频。
• ‌DAC输出‌：实时监控内部变量（如电流、速度）。

‌7. 安全认证‌

• 符合AEC-Q100汽车级标准，通过UL、VDE、CQC认证。