纳芯微全新发布的微步控制步进电机驱动NSD8381调试指南
本文将结合具体的案例，针对纳芯微全新发布的微步控制步进电机驱动NSD8381，在用于步进电机控制的实现流程，以及堵转检测的实现流程做详细的介绍，帮助工程师能够快速构建用NSD8381驱动芯片实现控制步进电机运转和实现堵转检测的实操能力。
步进电机驱动芯片NSD8381介绍
NSD8381是纳芯微全新发布的车规级高集成式双相双极步进电机驱动器，可广泛适用于汽车头灯步进控制(ADB/AFS)，HUD位置调节电机，热管理系统阀门中步进电机或BDC电机的驱动等。
该芯片支持最大1.35A满量程电流，包括电流斩波调节，内部最高1/32微步转换器和多种衰减模式选择使步进电机平稳运动。NSD8381支持母线欠压保护(VSUV)，过流保护(OCP)，温度报警(OTW/UTW)和过温保护(OTSD)；同时还支持输出负载的开路诊断和过流保护。此外，NSD8381还集成了堵转检测功能，可以用于堵转故障输出。
用于步进电机控制配置及测试案例
1)NSD8381的SPI框架结构
1. SDI的输入帧由24bit构成以下的结构
• 2bit 操作指令C1/C0，其中00代表写操作，01代表读操作，10代表读清
• 6bit的寄存器地址
• 16bit数据，其中包含bit15~bit1的数据和bit0的奇校验位
2. SDO的输出帧由24bit构成以下的结构
• 8bit全局状态字节，显示返回的全局状态，如果有故障和告警，相应的bit会反馈故障状态
• 16bit返回数据，其中包含bit15~bit1的数据和bit0的奇校验位
2)NSD8381步进电机模式工作流程图
3)NSD8381步进电机测试硬件组成以及软件配置
硬件设备：NSD8381 Demo Board一块，步进电机，12V直流电源，USB转TTL小工具连接到上位机，信号发生器一台
SPI寄存器配置：
CONFIG_6：0x081013----配置步进电机电流大小(HOLD:50mA; full 571mA)
CONFIG_4：0x060841----配置电流调制频率 20k，slew rate 10V/us，filter time 2us，电流slow decay
注意：这里采用默认slew rate ，10v/us, 在应用中推荐把slew rate调快， slew rate调快之后， dead time也减小。调快对芯片在比较大的电流的工作场景下的功耗是有明显的好处。比如，可以配置CONFIG_4: 0x060A40， ----配置电流调制频率20k，slew rate 70V/us，filter time 2us， 电流slow decay。
CONFIG_1：0x030428----配置CTRLx(默认配置采用步进电机模式)
CONFIG_3：0x058000----使能输出，设置微步(1/16微步)
4)NSD8381步进电机测试波形
测试条件：1/16微步，满量程电流571mA，电流调制频率20kHz, 电流调制filter time 2us，STEP脉冲1kHz
1. Slow decay模式测试波形
2. Mix decay模式测试波形
3. Auto decay模式测试波形
对比三组波形，实测现象总结如下：Slow decay和Auto decay的模式下，其电流上升decay波形比较缓和，正弦波的峰值处毛刺较小，电机运行的声音比较轻微。Mix decay电流上升decay的波形分成两段，正弦波的峰值处毛刺较大，电机运行的噪音比较大一些。
在实际应用的时候，可以根据调试decay模式来获得合适电机的工作状态。
用于步进电机控制堵转检测使用
1)堵转检测的原理
图8是步进电机绕组的等效模型。当电机正常转动的时候，根据公式1可以得到电机绕组两侧的电压Vmotor。根据公式2可得到电机的反电势BEMF，其中N为线圈的绕组数量，B代表磁场强度，A是被电机磁场所包围的面积，w是电机转动的角速度。
由公式1可知，当流过电机的电流为零时，电机绕组两侧的电压是BEMF，即反电势电压。由公式2可知，反电势电压和电机的角速度成正比，当电机堵转的时候，速度为零，此时反电势为理论上也为零。因此，可以利用检测绕组电流为零时的绕组电压来检测反电势。
2)堵转检测步骤
堵转检测过程注意点：
1. 如果涉及正转和反转的应用，需要在电机正转、反转的时候分别执行1-6步，记录高值和低值。设置CVLLA的值要满足大于正、反转的堵转值，但是远小于正、反转正常转动的反电势值。
2. CV_DELAY设置：以图10作为例子，CV_DELAY的时间必须大于图中的△X。为了确保反电势的采样点是在图中平坦的那一段，即△X后的那一段线圈电流为零的点，采集的值才准确。图10显示△X=108us，内部PWM的频率是20kHz(50us)，则这个波形的CV_DELAY值需要大于3，即大于3×50=150us。另外需要注意的是当电机转动很快的情况，可以直接设计CV_DELAY为0，此时ADC的采样点为零电流结束点。
3. 读取CVA，CVB，CVC，CVD以及设计CVLLA和CVLLB的值的时候，设置的寄存器位为Bit1到Bit10，在换算电压值的时候注意需要移一位。
3)步进电机堵转检测实例
步进电机1：2kHz step频率，20kHz调制频率，正常转动时之间的OUTA1，OUTA2的反电势为3.2V，如图11。堵转时OUTA1、OUTA2之间的反电势为0.2V，如图12。
寄存器CONFIG_5配置为寄存器0x078E00(CV_DELAY=7)，根据图11计算为350us，满足CV_DELAY的延时采样点。CVLLA配置为0x0E0014 (0.5V)。当电机堵转时，可以检测到FUNCTION_ERR置位，回读STA_1，STALL置1。
步进电机2：1.65kHz step频率，20kHz调制频率，正常转动时OUTA1、OUTA2反电势为11.5V，如图13。堵转时OUTA1、OUTA2之间的反电势为1.9V，如图14。
寄存器CONFIG_5配置为寄存器0x078001(CV_DELAY=0)在零电流结束位置采样。CVLLA配置为0x0E00DB(2.98V)。当电机堵转时，可以检测到FUNCTION_ERR置位，回读STA_1，STALL置1。
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产品 发布时间 : 2024-10-13
纳芯微公司介绍
型号- NCA8244-DTSTR,NCA8245-DSWTR,NSI6602,NCA1051,NSI1312,NCA9617,NSI8308X,NCA8244,NSM2017,NSI6611X,NSM2018,NSM2019,NSM2013,NIRS485,NSI6801X,NCA8T245-DTSXR,NSM2015,NSM2016,NSD1624-Q1,NSI6601B,NSM2011,NSI6601C,NSM2012,NSI6651X,NSI6631ASC-DWSR,NSI36XX,NSI6601MB,NSI6801L,NSI6601MC,NSI1306,NSI824X,NSI812X,NSI8308XE,NCA1042,NSI6801T,NSI6801,NSI1305,NCA1043,NSI6622X,NSR35XXX Q1,NSM201X,NSE11409,NSM2020,NSL2163X,NSD8306,NCA8244-Q1TSTR,NSD8308,NCA3491,NSD1025X,NSI8308A,NSI86XX,NSI6651ASC-DWSR,NSI68010,NSI68011,NSI1303X,NSI6851X,NSI66X1X-Q1,NSM2035,NSM2031,NSM2032,NSI6801C,NSM2033,NSIP8308X,NCA8245-DTSTR,NSD1624,NSR31XXX Q1,NSI6801B,NCA8245L-DTSTR,NSI6811,NSD731X,NSIP88XX,NSI1400,NSI6931,NSI82XXC,NSD11416,NSI826X,NCA3485,NCA8541-DTSTR,NSD56008,NSI82XX,NCA8244L-DSWTR,NSM2041,NSI6651ALC-DWSR,NSL2161X,NSI319X,NCA9539,NSI6601X-Q1,NSI6611ASC-DWSR,NSR33XXX Q1,NSI821X,NIRSP31,NSG65N15A,NSD5604,NSD122X,NSI66X1X,NSI6911,NCA9646,NSIP89XX,NCA9645,NCA9648,NCA8244-DSWTR,NSD12409,NCA8245L-DSWTR,NSD2621,NSIP87XX,NSD1015,NSI810X,NSI6601MX,NCA8T245-Q1DTSXR,NCA1042A,NSI823X,NSI6601XM,NSI1311X,NSI6602V,NSD3608,NSI6602HC,NSI6601X,NSI6602HB,NSIP1042,TL432,TL431,NSM2111,NCA84245-DTSXR,NSD1025,NCA82DS44-Q1TSTR,NIRS31,NCA8244L-DTSTR,NSI1200,NSI1042,NSI6611,NCA9306,NCA1145,NSI6602HA,NSI822X,NSI1300X,NCA1021,NCA8244-Q1SWTR,NSI6601WC,NSD262X,NSI6602B,NSI6602C,NSI6602E,NSI1050,NSIP8XX,NSI6602A
必易微（KIWI）电机驱动IC选型表
描述- 深圳市必易微电子股份有限公司（股票代码：688045）是一家高性能模拟及数模混合集成电路供应商，主营产品包括 AC-DC、DC-DC、驱动 IC、线性稳压、电池管理、充电管理、放大器、数模转换器、传感器等，为消费电子、工业控制、网络通讯、数据中心、汽车电子等领域客户提供一站式芯片解决方案和系统集成。
型号- KP90871,KP90211,KP90641,KP90872,KP90212,KP90873,KP90213,KP86202,KP86201,KP81103,KP81102,KP81101,KPE90771,KPE90874,KPE90772B,KPE90773
纳芯微工业控制解决方案
型号- NSI6801,NSI1311,NSI1312,NSI824X,NSAD114X,NCA8244,NCA8245,NSM2017,NSM211X,NST175,NSM2019,NSM2013,NSI22C11,NSI68515,NSM2015,NSM2011,NSD5604,NSM2012,NSA2862X,NSR33XXX,NST86,NSOPA9XXX,NSI1300,NSI6801M,NSREF31XX,NSI1306,NST112X,NSI1303,NCA1044,NSI1305,NSR7808,NSE11409,NSI8266,NSI8100,NSR28C4X,NIRS21,NSI8260,NSOPA8XXX,NCA9555,NSI1200C,NSD1026V,NCA1042B,NSAD124X,NSD12416,NSI8608,NCA3176,NSCSA24X,NSI83086,NSM201X,NSI83085,NSM2113,NSM2311,NST235,NSR31XXX,NSCA199,NSA2860X,NST60,NSD1624,NST20,NIRS31,NSR104XX,NSR35XXX,NSD1224,NSREF30XX,NSI1200,NSI1042,NSI1400,NSCSA21X,NSD11416,NSC2860X,NSI22C12,NCA1051A,NCA3485,NST1002,NST1001,NSI82XX,NSI8200,NSI1050
纳芯微电子（NOVOSENSE）信号感知芯片/隔离与接口芯片/驱动与采样芯片选型指南（英文）
描述- NOVOSENSE Microelectronics (NOVOSENSE, SSE Stock Code 688052) is a highly robust & reliable analog and mixed signal Chip company. Since its establishment in 2013, the company has been focusing on sensor, signal chain, and power management, providing comprehensive semiconductor products and solutions, which are widely used in automotive, industrial, information communication and consumer electronic
型号- NSI6602NA-DLAR,NSL21924-Q1,NCA1051,NSI6602VC-Q1SWR,NSI6622NB-Q1SWKR,NCA1051N-Q1SPR,NSM2017,NSI6602NC-Q1SWR,NSM2019,NSM211X,NSI6602A-Q1SWKR,NSM2013,NIRS485,NSIP83086,NSI6622VB-Q1SPOR,NSM2015,NSM2016,NSC9260X,NSHT30-CLAR,NSD1624-Q1SPR,NSM2011,NSM2012,NSI8231,NSI8230,NSD2621C-DQAGR,NSR33XXX,NSC9262,NSC9260,NSI6801LC-DDBR,NSI6602VD-Q1SWKR,NSC9264,NSP1830,NSG65N15K-DQAFR,NST112X,NCA1042C-Q1DNR,NCA1042,NCA1042A-Q1DNHR,NSI8220NX,NSI6622A-DSWKR,NSI6801TB-DDBR,NSD1624-DSPKR,NSP1833,NST7719,NSP1831,NSP1832,NSM1052,NSM1053,NSI8222,NSA2860X,NSI8221,NSI8220,NSE5701 SERIES,NSI6642C-DSPNR,NSM1051,NSI822XC,NSIP8921W1-DSWR,NSI6602MNF-Q1SWTR,NSD11416-Q1STBR,NSI6602VB-Q1SPNR,NCA3491,NSI6642A-DLAR,NSI6602NB-Q1SWKR,NSA2860_TSSOP,NSD1026V,NSI8221CX-DSWR,NSE34050,NCA1043B-Q1DNKR,NCA1044N-Q1SPR,NSIP8944W1-DSWR,NSL21912-Q1,NSM201X,NSI6622A-Q1SPNR,NCA1051N-Q1,NSM2031,NSI6602MNB-Q1SWTR,NSD7310A-DHSPR,NSM2032,NCA1145-Q1SPKR,NSM2033,NSI8210,NSM2034,NST112-DSTR,NSI6601MB-DSPR,NSD1015T,NSI8266CX-DSWR,NSI6602VD-DSWKR,NSI8222CX-DSPR,NSM105X SERIES,NSD1015MT-DSPR,NSC2860X_DQNR,NCA1021S-Q1SPR,NSI8262CX-DSWR,NSPGS2,NCA34XX,NCA3485,NCA1051C,NSI68011C-DSWAR,NSI8221NX,NSI6602NC-DLAMR,NST1002,NSPGS5,NSM211X SERIES,NSI6602VC-DLAMR,NST1001,NCA1042C-Q1,NSI6602A-DLAR,NSI6602ND-DSWKR,NSM105X,NSD16241-Q1SPR,NSI1303M0X,NSM3011,NSPAS3M 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窄脉宽信号对驱动芯片的影响及解决方案
驱动芯片在各种电力电子系统中有着广泛的应用，例如整流器、DC-DC变换器、逆变器和变频器等，其工作频率和占空比范围在不同系统中各不相同。本文详细介绍了窄脉宽下过大的驱动电流对输出应力产生的严重影响并提出了解决方案。
技术探讨 发布时间 : 2024-09-14
巴丁微电子（BD MCRIO）电机驱动芯片选型指南
描述- 深圳市巴丁微电子有限公司（简称“巴丁微”）成立于2016年9月，是一家专业的集成电路设计与系统方案设计的国家级高新技术企业，总部位于深圳市南山区国际创新谷。专注于高性能、高品质的模拟及数模混合集成电路芯片与系统方案研发与销售，其电机驱动控制、电源管理等产品广泛应用于消费类和工业控制领域。
型号- BDR2L00,BDR6133,BDR6121B,BDR6121,BDR6300,BDR6121H,BDR6200,BDR6120H,BDR6126,BDR6136,BDP4056,BDR6622T,BDR6831T,BDR6306,BD6525,BDR6319,BDR6307,BDR6318,BDR6120S,BDR6122TC,BDR6122T,BDR6316A
【应用】瑞盟科技多通道电机驱动芯片MS32006用于球机机芯，每路最高驱动电流1A，支持1.8-5V输入
有客户在设计一款球机产品，其机芯部分采用了四颗步进电机，分别用来控制镜头光圈，镜头调焦以及红外滤光片。本文给客户推荐一款瑞盟科技的多通道电机驱动芯片MS32006，内部包含两路步进电机驱动和一路直流电机驱动。
应用方案 发布时间 : 2023-03-10
我是你的眼，用“芯”保平安——芯伯乐音频功放芯片、步进电机驱动器、LDO等产品在安防监控产品上的应用
XBLW芯伯乐音频模块在IPC系统中扮演着至关重要的角色，除了可实现智能语音交互控制功能，还可完成监控、安全警示及报警功能，改善用户体验，实现更灵活、更个性化的应用。
产品 发布时间 : 2024-08-16
【产品】PWM控制的低噪音电机驱动芯片TMI8262/8263和TMI8420/8421，适用于3D打印
拓尔微电子目前已经有多款有刷直流电机驱动芯片和步进电机驱动芯片在市场上销售了。比如可以驱动有刷直流电机的TMI8262和TMI8263，以及驱动微步进电机的TMI8420和TMI8421，这几款芯片应用了拓尔微的“步进电机低噪声控制技术”等核心技术。
产品 发布时间 : 2022-08-19
【IC】纳芯微新推车用小电机驱动系统级芯片NSUC1610，支持12V汽车电池供电，满足车规Grade 0应用目标
纳芯微推出集成LIN总线物理层和小功率MOS管阵列的单芯片车用小电机驱动系统级芯片——NSUC1610。作为单芯片解决方案，NSUC1610支持12V汽车电池供电，有助于客户减小PCB尺寸，简化生产设计，实现更高效、更紧凑以及高性价比的电机控制应用设计。
新产品 发布时间 : 2023-02-17
电子商城
现货市场
服务
提供电机的输出反电势波形测试、驱动芯片输入/输出波形测试服务，帮助您根据具体应用场景来选择适合的电机驱动芯片型号，确保电机驱动芯片能够与其他系统组件协同工作达到最佳效果。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 成都 提交需求>
可定制变压器电压最高4.5KV，高频30MHz；支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。
最小起订量： 100000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
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授权代理品牌：部件、组件及配件
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授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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