‌MCT8316Z 无传感器梯形控制集成FET三相BLDC电机驱动器技术文档总结

该MCT8316Z为驱动 12 至 24V 无刷直流电机的客户提供单芯片无代码传感器梯形解决方案。该MCT8316Z集成了三个 1/2-H 电桥，具有 40V 绝对最大能力和 95 mOhms（高侧和低侧组合）的极低 RDS（ON），以实现高功率驱动能力。使用集成电流检测功能检测电流，无需外部检测电阻。可调降压稳压器和LDO的电源管理功能为器件生成必要的电压轨，并可用于为外部电路供电。
*附件：mct8316z.pdf

MCT8316Z在固定功能状态机中实现了传感器梯形控制，因此不需要外部微控制器来旋转无刷直流电机。该器件集成了三个用于位置传感的模拟霍尔比较器，以实现有感梯形BLDC电机控制。控制方案可通过硬件引脚或寄存器设置进行高度配置，范围从电机电流限制行为到故障响应。速度可以通过PWM输入进行控制。

MCT8316Z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

• 集成传感器梯形控制的三相BLDC电机驱动器
  • 基于霍尔传感器的斜方 （120°） 换向
  • 支持模拟或数字霍尔输入
  • 可配置的PWM调制：同步/异步
  • 逐周期电流限制以限制相电流
  • 支持高达 200kHz 的 PWM 频率
  • 主动退磁以减少功率损耗
• 4.5V 至 35V 工作电压（最大 40V 绝对值）
• 高输出电流能力：8A 峰值
• 低 MOSFET 导通电阻
  • 95 mΩ R DS（开） （HS + LS） 在 T 处 一个 = 25°C
• 低功耗睡眠模式
  • 1.5μA（V时） 虚拟机 = 24伏，T 一个 = 25°C
• 集成内置电流检测
  • 不需要外部电流检测电阻
• 灵活的设备配置选项
  • MCT8316ZR：用于器件配置和故障状态的 5 MHz 16 位 SPI 接口
  • MCT8316ZT：基于硬件引脚的配置
• 支持 1.8V、3.3V 和 5V 逻辑输入
• 内置 3.3V （5%）、30mA LDO 稳压器
• 内置3.3V/5V、200mA降压稳压器
• 延迟补偿可减少占空比失真
• 集成保护功能套件
  • 电源欠压锁定 （UVLO）
  • 电荷泵欠压 （CPUV）
  • 过流保护 （OCP）
  • 电机锁保护
  • 热警告和关断 （OTW/OTSD）
  • 故障状态指示引脚 （nFAULT）
  • 通过 SPI 接口进行可选故障诊断

参数

‌1. 核心特性‌

• ‌集成驱动方案‌：内置3个半桥MOSFET（总RDS(ON) 95mΩ），支持4.5-35V宽电压输入，峰值输出电流8A。
• ‌控制模式‌：支持基于霍尔传感器的120°梯形换向，兼容模拟/数字霍尔输入，可配置PWM调制（同步/异步）。
• ‌高效能设计‌：集成电流检测（无需外部分流电阻）、主动消磁功能降低损耗，支持高达200kHz PWM频率。
• ‌低功耗‌：休眠模式电流低至1.5µA（24V供电时）。

‌2. 关键功能模块‌

• ‌电源管理‌：内置3.3V LDO（30mA）和可调降压稳压器（200mA，支持3.3V/5V输出）。
• ‌保护机制‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、过流保护（OCP）、电机堵转保护、热警告/关断（OTW/OTSD）。
  • 电荷泵欠压保护（CPUV）和故障指示引脚（nFAULT）。
• ‌接口选项‌：提供SPI（MCT8316ZR）和硬件引脚（MCT8316ZT）两种配置方式。

‌3. 应用场景‌

• 家电（如小型家电、HVAC电机）、办公自动化设备、工业自动化（机器人、工厂设备）等。

‌4. 技术亮点‌

• ‌主动整流技术‌：通过比较器检测电流方向，自动切换MOSFET以减少二极管导通损耗。
• ‌延迟补偿‌：可配置固定延迟（DLY_TARGET）以消除PWM时序失真。
• ‌Buck稳压器灵活性‌：支持电感或电阻模式，可选输出电压（3.3V/4V/5V/5.7V）。

‌5. 封装与布局‌

• 40引脚VQFN封装（7mm×5mm），推荐布局注重散热设计，需将热焊盘连接至PCB地平面以优化热性能。

‌6. 文档结构‌

• 包含特性、引脚说明、电气参数、功能框图、寄存器映射及典型应用电路，提供完整的硬件设计指南和保护机制配置方法。