ZHCSLW7B August 2022 – October 2023 DRV8462
PRODUCTION DATA
該器件中的內(nèi)置分度器邏輯支持多種不同的微步進(jìn)模式。SPI 寄存器中的 MICROSTEP_MODE 位或 M0 和 M1 引腳用于配置步進(jìn)模式,如表 7-5 所示。
SPI 接口 | H/W 接口 | ||
|---|---|---|---|
MICROSTEP_MODE | M0 | M1 | 步進(jìn)模式 |
0000b | 0 | 0 | 100% 電流的全步進(jìn)(兩相勵(lì)磁) |
0001b | 0 | 330k? 至 GND | 71% 電流的全步進(jìn)(兩相勵(lì)磁) |
0010b | 1 | 0 | 非循環(huán) 1/2 步進(jìn) |
0011b | 高阻態(tài) | 0 | 1/2 步進(jìn) |
0100b | 0 | 1 | 1/4 步進(jìn) |
0101b | 1 | 1 | 1/8 步進(jìn) |
0110b(默認(rèn)) | 高阻態(tài) | 1 | 1/16 步進(jìn) |
0111b | 0 | 高阻態(tài) | 1/32 步進(jìn) |
1000b | 高阻態(tài) | 330k? 至 GND | 1/64 步進(jìn) |
1001b | 高阻態(tài) | 高阻態(tài) | 1/128 步進(jìn) |
1010b | 1 | 高阻態(tài) | 1/256 步進(jìn) |
當(dāng)使用 SPI 接口工作時(shí),該器件還允許通過(guò) SPI 接口更改步進(jìn)和方向,如表 7-6 所示。四個(gè)位專(zhuān)用于此目的:
位 | 0b(默認(rèn)值) | 1b |
SPI_DIR | 驅(qū)動(dòng)器根據(jù) DIR 引腳輸入改變方向 | 方向變化取決于 DIR 位 |
SPI_STEP | 步進(jìn)取決于 STEP 引腳輸入 | 步進(jìn)變化取決于 STEP 位 |
DIR | 電機(jī)反向運(yùn)動(dòng) | 電機(jī)正向運(yùn)動(dòng) |
STEP | X | 分度器前進(jìn)一步。STEP 位會(huì)自行清除,并在寫(xiě)入“1”后變?yōu)椤?”。 |
表 7-7 展示了當(dāng) DIR 引腳為邏輯高電平或 DIR 位為“1”時(shí),全步進(jìn)(71% 電流)、1/2 步進(jìn)、1/4 步進(jìn)和 1/8 步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)的相對(duì)電流和步進(jìn)方向。更高的微步進(jìn)分辨率也將遵循相同的模式。AOUT 電流是電角的正弦,BOUT 電流是電角的余弦。正電流是指進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)從 xOUT1 引腳流向 xOUT2 引腳的電流。
| 1/8 步進(jìn) | 1/4 步進(jìn) | 1/2 步進(jìn) | 全步進(jìn) 71% | AOUT 電流 (滿量程百分比) | BOUT 電流 (滿量程百分比) | 電角(度) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 0% | 100% | 0.00 | |
| 2 | 20% | 98% | 11.25 | |||
| 3 | 2 | 38% | 92% | 22.50 | ||
| 4 | 56% | 83% | 33.75 | |||
| 5 | 3 | 2 | 1 | 71% | 71% | 45.00 |
| 6 | 83% | 56% | 56.25 | |||
| 7 | 4 | 92% | 38% | 67.50 | ||
| 8 | 98% | 20% | 78.75 | |||
| 9 | 5 | 3 | 100% | 0% | 90.00 | |
| 10 | 98% | -20% | 101.25 | |||
| 11 | 6 | 92% | -38% | 112.50 | ||
| 12 | 83% | -56% | 123.75 | |||
| 13 | 7 | 4 | 2 | 71% | -71% | 135.00 |
| 14 | 56% | -83% | 146.25 | |||
| 15 | 8 | 38% | -92% | 157.50 | ||
| 16 | 20% | -98% | 168.75 | |||
| 17 | 9 | 5 | 0% | -100% | 180.00 | |
| 18 | -20% | -98% | 191.25 | |||
| 19 | 10 | -38% | -92% | 202.50 | ||
| 20 | -56% | -83% | 213.75 | |||
| 21 | 11 | 6 | 3 | -71% | -71% | 225.00 |
| 22 | -83% | -56% | 236.25 | |||
| 23 | 12 | -92% | -38% | 247.50 | ||
| 24 | -98% | -20% | 258.75 | |||
| 25 | 13 | 7 | -100% | 0% | 270.00 | |
| 26 | -98% | 20% | 281.25 | |||
| 27 | 14 | -92% | 38% | 292.50 | ||
| 28 | -83% | 56% | 303.75 | |||
| 29 | 15 | 8 | 4 | -71% | 71% | 315.00 |
| 30 | -56% | 83% | 326.25 | |||
| 31 | 16 | -38% | 92% | 337.50 | ||
| 32 | -20% | 98% | 348.75 |
表 7-8展示了針對(duì) DIR = 1 情況,具有 100% 滿量程電流的全步進(jìn)運(yùn)行。這種步進(jìn)模式比 71% 電流的全步進(jìn)模式消耗更多的功率,但在高電機(jī)轉(zhuǎn)速下可提供更高的扭矩。
| 全步進(jìn) 100% | AOUT 電流 (滿量程百分比) | BOUT 電流 (滿量程百分比) | 電角(度) |
|---|---|---|---|
| 1 | 100 | 100 | 45 |
| 2 | 100 | -100 | 135 |
| 3 | -100 | -100 | 225 |
| 4 | -100 | 100 | 315 |
表 7-9 展示了 DIR = 1 情況下的非循環(huán) 1/2 步進(jìn)操作。這種步進(jìn)模式比循環(huán) 1/2 步進(jìn)運(yùn)行消耗更多的功率,但在高電機(jī)轉(zhuǎn)速下可提供更高的轉(zhuǎn)矩。
| 非循環(huán) 1/2 步進(jìn) | AOUT 電流 (滿量程百分比) | BOUT 電流 (滿量程百分比) | 電角(度) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 100 | 0 |
| 2 | 100 | 100 | 45 |
| 3 | 100 | 0 | 90 |
| 4 | 100 | –100 | 135 |
| 5 | 0 | –100 | 180 |
| 6 | –100 | –100 | 225 |
| 7 | –100 | 0 | 270 |
| 8 | –100 | 100 | 315 |
當(dāng)使用 SPI 接口工作時(shí),根據(jù) STEP_EDGE 位,STEP 活動(dòng)邊沿可以是上升沿,也可以是上升沿和下降沿,如表 7-10 所示。當(dāng)配置為采用 H/W 接口時(shí),STEP 有效邊沿僅為上升沿。對(duì)于需要以高輸入步進(jìn)速率運(yùn)行的應(yīng)用,通過(guò)將兩個(gè)邊沿配置為有效邊沿,會(huì)將控制器開(kāi)銷(xiāo)減少一半,因?yàn)檩斎氩竭M(jìn)速率實(shí)際上是原來(lái)的兩倍。
|
接口 |
STEP_EDGE |
STEP 有效邊沿 |
|---|---|---|
|
SPI |
0b(默認(rèn)值) |
上升沿 |
|
1b |
上升沿和下降沿 |
|
|
H/W |
X |
上升沿 |
在 STEP 輸入的每個(gè)有效邊沿,分度器移動(dòng)到表格中的下一個(gè)狀態(tài)。方向按照 DIR 引腳邏輯高電平進(jìn)行顯示。如果 DIR 引腳為邏輯低電平,則順序表相反。在步進(jìn)時(shí),如果步進(jìn)模式動(dòng)態(tài)變化,則分度器在 STEP 觸發(fā)有效邊沿時(shí)進(jìn)入下一個(gè)有效狀態(tài),以便實(shí)現(xiàn)新的步進(jìn)模式設(shè)置。
上電后、退出邏輯欠壓鎖定后或退出睡眠模式后,分度器會(huì)移動(dòng)到 45° 電角的初始激勵(lì)狀態(tài)(初始位置),對(duì)應(yīng)于兩個(gè)線圈中滿量程電流的 71%。在這種情況下,所有寄存器都會(huì)恢復(fù)為默認(rèn)值。
使用 SPI 接口運(yùn)行時(shí),如果 IDX_RST 位為 1b,它會(huì)將分度器電角重置為 45°(如圖 7-5 所示),但存儲(chǔ)器映射寄存器的內(nèi)容不會(huì)改變。
圖 7-5 分度器復(fù)位. 從上到下的布線:AOUT2、AOUT1、STEP、線圈 B 電流、線圈 A 電流、nSCS如果 STEP 輸入頻率抖動(dòng),器件會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波,以進(jìn)行失速檢測(cè)。FRQ_CHG 和 STEP_FRQ_TOL 位對(duì)濾波器設(shè)置進(jìn)行編程,如表 7-11 所示。2% 濾波意味著中心頻率周?chē)哌_(dá) 2% 的抖動(dòng)將被濾除,以生成一個(gè)干凈的 STEP 信號(hào),供內(nèi)部電路檢測(cè)電機(jī)失速。
|
FRQ_CHG |
STEP_FRQ_TOL |
濾波 |
|---|---|---|
|
0b(默認(rèn)值) |
00b |
1% |
|
01b(默認(rèn)值) |
2% |
|
|
10b |
4% |
|
|
11b |
6% |
|
|
1b |
X |
不濾波 |