ZHCSLW7B August 2022 – October 2023 DRV8462
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
-
7 詳細(xì)說明
- 7.1 概述
- 7.2 功能方框圖
- 7.3
特性說明
- 7.3.1 運(yùn)行接口
- 7.3.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電流額定值
- 7.3.3 PWM 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
- 7.3.4 微步進(jìn)分度器
- 7.3.5 分度器輸出
- 7.3.6 自動(dòng)微步模式
- 7.3.7 自定義微步進(jìn)表
- 7.3.8 電流調(diào)節(jié)
- 7.3.9 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓
- 7.3.10 靜止省電模式
- 7.3.11 電流調(diào)節(jié)衰減模式
- 7.3.12 使用外部電阻器進(jìn)行電流檢測
- 7.3.13 靜音步進(jìn)衰減模式
- 7.3.14 自動(dòng)扭矩動(dòng)態(tài)電流調(diào)節(jié)
- 7.3.15 電荷泵
- 7.3.16 線性穩(wěn)壓器
- 7.3.17 VCC 電壓電源
- 7.3.18 邏輯電平、三電平和四電平引腳圖
- 7.3.19 擴(kuò)頻
- 7.3.20 保護(hù)電路
- 7.3.21 器件功能模式
- 7.4 編程
- 7.5
寄存器映射
- 7.5.1 狀態(tài)寄存器
- 7.5.2
控制寄存器
- 7.5.2.1 CTRL1（地址 = 0x04）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.2.2 CTRL2（地址 = 0x05）[默認(rèn)值 = 06h]
- 7.5.2.3 CTRL3（地址 = 0x06）[默認(rèn)值 = 38h]
- 7.5.2.4 CTRL4（地址 = 0x07）[默認(rèn)值 = 49h]
- 7.5.2.5 CTRL5（地址 = 0x08）[默認(rèn)值 = 03h]
- 7.5.2.6 CTRL6（地址 = 0x09）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.2.7 CTRL7（地址 = 0x0A）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.2.8 CTRL8（地址 = 0x0B）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.2.9 CTRL9（地址 = 0x0C）[默認(rèn)值 = 10h]
- 7.5.2.10 CTRL10（地址 = 0x0D）[默認(rèn)值 = 80h]
- 7.5.2.11 CTRL11（地址 = 0x0E）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.2.12 CTRL12（地址 = 0x0F）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.2.13 CTRL13（地址 = 0x10）[默認(rèn)值 = 10h]
- 7.5.2.14 CTRL14（地址 = 0x3C）[默認(rèn)值 = 58h]
- 7.5.3 索引寄存器
- 7.5.4
自定義微步進(jìn)寄存器
- 7.5.4.1 CUSTOM_CTRL1（地址 = 0x16）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.2 CUSTOM_CTRL2（地址 = 0x17）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.3 CUSTOM_CTRL3（地址 = 0x18）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.4 CUSTOM_CTRL4（地址 = 0x19）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.5 CUSTOM_CTRL5（地址 = 0x1A）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.6 CUSTOM_CTRL6（地址 = 0x1B）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.7 CUSTOM_CTRL7（地址 = 0x1C）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.8 CUSTOM_CTRL8（地址 = 0x1D）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.4.9 CUSTOM_CTRL9（地址 = 0x1E）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5
自動(dòng)扭矩寄存器
- 7.5.5.1 ATQ_CTRL1（地址 = 0x1F）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.2 ATQ_CTRL2（地址 = 0x20）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.3 ATQ_CTRL3（地址 = 0x21）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.4 ATQ_CTRL4（地址 = 0x22）[默認(rèn)值 = 20h]
- 7.5.5.5 ATQ_CTRL5（地址 = 0x23）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.6 ATQ_CTRL6（地址 = 0x24）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.7 ATQ_CTRL7（地址 = 0x25）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.8 ATQ_CTRL8（地址 = 0x26）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.9 ATQ_CTRL9（地址 = 0x27）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.10 ATQ_CTRL10（地址 = 0x28）[默認(rèn)值 = 08h]
- 7.5.5.11 ATQ_CTRL11（地址 = 0x29）[默認(rèn)值 = 0Ah]
- 7.5.5.12 ATQ_CTRL12（地址 = 0x2A）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.5.13 ATQ_CTRL13（地址 = 0x2B）[默認(rèn)值 = 05h]
- 7.5.5.14 ATQ_CTRL14（地址 = 0x2C）[默認(rèn)值 = 0Fh]
- 7.5.5.15 ATQ_CTRL15（地址 = 0x2D）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.16 ATQ_CTRL16（地址 = 0x2E）[默認(rèn)值 = FFh]
- 7.5.5.17 ATQ_CTRL17（地址 = 0x2F）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.5.18 ATQ_CTRL18（地址 = 0x30）[默認(rèn)值 = 00h]
- 7.5.6 靜音步進(jìn)寄存器
- 8 應(yīng)用和實(shí)施
- 9 散熱注意事項(xiàng)
- 10電源相關(guān)建議
- 11布局
- 12器件和文檔支持
- 13機(jī)械、封裝和可訂購信息
封裝選項(xiàng)
機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- DDW|44
訂購信息
7.3.14.1 自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程
在步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中，電源提供的總功率將用于滿足負(fù)載的扭矩要求，并會(huì)導(dǎo)致功率損耗，例如電機(jī)繞組電阻和驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通電阻引起的電阻損耗。這是由方程式 12 表示：
其中 τ 是負(fù)載扭矩，ω 是電機(jī)轉(zhuǎn)速。
根據(jù)方程式 12，我們可以觀察到，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，電源提供的功率也會(huì)增加。自動(dòng)轉(zhuǎn)矩算法通過監(jiān)控電源提供的功率來獲取有關(guān)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的信息。恒定損耗由 ATQ_LRN 參數(shù)表示，ATQ_CNT 參數(shù)表示支持負(fù)載轉(zhuǎn)矩所需的功率。
對于任何給定電機(jī)，ATQ_LRN 與線圈電流成正比。這可通過方程式 13 表示：
其中 IM 是電機(jī)電流，VVM 是驅(qū)動(dòng)器的電源電壓，k 是常數(shù)。方程式 13 給出了 ATQ_LRN 與電機(jī)電流之間的線性關(guān)系。自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程在空載時(shí)的任意兩個(gè)電流下學(xué)習(xí) ATQ_LRN 值，然后使用此關(guān)系在任何其他電流下內(nèi)插 ATQ_LRN 值。
ATQ_CNT 參數(shù)表示支持負(fù)載轉(zhuǎn)矩的已提供功率的分量。此關(guān)系可以用方程式 14 表示。
其中 k1 是給定工作條件下的常數(shù)，IFS 是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的滿量程電流（正弦電流波形峰值）。
方程式 14 定義了自動(dòng)扭矩算法的基本工作原理。ATQ_CNT 參數(shù)可用于根據(jù)在步進(jìn)電機(jī)上施加的負(fù)載扭矩來執(zhí)行電機(jī)線圈電流調(diào)節(jié)。
圖 7-25 展示了 (ATQ_LRN + ATQ_CNT)，對于額定電流為 2.8A 的混合雙極 NEMA 24 步進(jìn)電機(jī)，在 2.5A 滿量程電流下作為負(fù)載扭矩的函數(shù)進(jìn)行測量。ATQ_LRN 不隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化，而 ATQ_CNT 隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩線性變化。
圖 7-25 (ATQ_LRN + ATQ_CNT) 與負(fù)載扭矩間的關(guān)系啟用自動(dòng)扭矩算法后，必須運(yùn)行學(xué)習(xí)例程來估計(jì) ATQ_LRN 參數(shù)。
學(xué)習(xí)例程使用方程式 13 中所述的 ATQ_LRN 與電機(jī)電流之間的線性關(guān)系。用戶必須選擇執(zhí)行學(xué)習(xí)的兩個(gè)電流值，在電機(jī)上施加空載扭矩。這兩個(gè)電流值由 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 和 ATQ_LRN_STEP 寄存器編程。
初始電流電平 = ATQ_LRN_MIN_CURRENT x 8
最終電流水平 = 初始電流水平 + ATQ_LRN_STEP
這兩個(gè)電流下的 ATQ_LRN 值保存在 ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 寄存器中。這兩個(gè)寄存器用于為應(yīng)用工作范圍內(nèi)的所有其他電流內(nèi)插 ATQ_LRN 值。
表 7-24 列出了與自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程相關(guān)的寄存器。
|
寄存器名稱 |
說明 |
|---|---|
ATQ_LRN_MIN_CURRENT[4:0] | 表示自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程的初始電流電平。 |
ATQ_LRN_STEP[1:0] | 表示初始電流電平的增量。它支持四種選項(xiàng)：
示例：如果 ATQ_LRN_STEP = 10b 且 ATQ_LRN_MIN_CURRENT = 11000b，則：
|
ATQ_LRN_CYCLE_SELECT[1:0] | 學(xué)習(xí)例程使電流跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)電平之后，保持一個(gè)電流電平的正弦半個(gè)周期數(shù)量。它支持四種選項(xiàng)：
|
LRN_START | 向該位寫入 1b 將啟用自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程。學(xué)習(xí)完成后，該位自動(dòng)變?yōu)?0b。 |
LRN_DONE | 學(xué)習(xí)完成后，該位變?yōu)?1b。 |
ATQ_LRN_CONST1[10:0] | 指示初始學(xué)習(xí)電流電平時(shí)的 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
ATQ_LRN_CONST2[10:0] | 指示最終學(xué)習(xí)電流電平時(shí)的 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
VM_SCALE | 當(dāng)該位為 1b 時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)矩算法根據(jù)電源電壓變化自動(dòng)調(diào)整 ATQ_UL、ATQ_LL 和 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
在設(shè)置學(xué)習(xí)例程參數(shù)時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)：
建議選擇介于最大工作電流的 30% 至 50% 之間的初始電流電平。
最終電流水平不得超過 255，并且可以在最大工作電流的 80% 和 100% 之間選擇。
電流波形失真（由于高速或低電源電壓）會(huì)導(dǎo)致 ATQ_LRN 參數(shù)讀取不正確。應(yīng)從觀察到波形失真的電流中選擇學(xué)習(xí)電流電平。
ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 的值較低，可加快學(xué)習(xí)速度。但是，在易受噪聲影響的系統(tǒng)中，較高的 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 會(huì)導(dǎo)致更穩(wěn)定的 ATQ_LRN 參數(shù)值。
當(dāng)電機(jī)達(dá)到穩(wěn)態(tài)速度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
如果電機(jī)發(fā)生更改或電機(jī)速度變化 ±10%，則應(yīng)重新學(xué)習(xí)。
為了進(jìn)行簡單總結(jié)，應(yīng)該應(yīng)用以下命令序列來啟用自動(dòng)學(xué)習(xí)：
將 1b 寫入 ATQ_EN
空載運(yùn)行電機(jī)
對 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 進(jìn)行編程
對 ATQ_LRN_STEP 進(jìn)行編程
對 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 進(jìn)行編程
將 1b 寫入 ATQ_LRN_START
該算法會(huì)以初始電流電平運(yùn)行電機(jī)并保持 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 個(gè)電氣半個(gè)周期
接著，該算法會(huì)以最終電流電平運(yùn)行電機(jī)并保持 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 個(gè)電氣半個(gè)周期
學(xué)習(xí)完成后，
ATQ_LRN_START 位會(huì)自動(dòng)清零至 0b
ATQ_LRN_DONE 位變?yōu)?1b
ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 會(huì)填充在各自的寄存器中
電機(jī)電流達(dá)到 ATQ_TRQ_MAX
從原型設(shè)計(jì)測試了解 ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 后，即可用于大規(guī)模生產(chǎn)，而無需再次調(diào)用學(xué)習(xí)例程。大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)使用以下命令序列：
VREF 設(shè)置為與原型測試學(xué)習(xí)期間相同的值
對 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 進(jìn)行編程
對 ATQ_LRN_STEP 進(jìn)行編程
對 ATQ_LRN_CONST1 進(jìn)行編程
對 ATQ_LRN_CONST2 進(jìn)行編程
將 1b 寫入 ATQ_EN
圖 7-26 顯示了自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)例程的綜合流程圖。
圖 7-26 自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)流程圖
圖 7-27 自動(dòng)扭矩學(xué)習(xí)圖 7-27 展示了初始電流 (IFS1) 為 740mA 且最終電流 (IFS2) 為 2.2A 時(shí)的自動(dòng)學(xué)習(xí)過程。ATQ_LEARN_CYCLE_SELECT 對應(yīng)于 32 個(gè)半個(gè)周期。