Datasheet

TMC4671 Datasheet • IC Version V1.00 | Document Revision V1.03 • 2018-Sept-06
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4.7.7 Digital Hall Sensors together with Incremental Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.7.8 Analog Hall and Analog Encoder Interface (SinCos of 0° 90° or 0° 120° 240°) . . . . . . 39
4.7.9 Analog Position Decoder (SinCos of 0°90° or 0°120°240°) . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.7.10 Encoder Initialization Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.7.11 Velocity Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.7.12 Reference Switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.8 FOC23 Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.8.1 PI Controllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.8.2 PI Controller Calculations - Classic Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.8.3 PI Controller Calculations - Advanced Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.8.4 PI Controller - Clipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.8.5 PI Flux & PI Torque Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.8.6 PI Velocity Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.8.7 P Position Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.8.8 Inner FOC Control Loop - Flux & Torque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.8.9 FOC Transformations and PI(D) for control of Flux & Torque . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.8.10 Motion Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.8.11 Brake Chopper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.9 Filtering and Feed-Forward Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.9.1 Biquad Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.9.2 Standard Velocity Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.9.3 Feed-Forward Control Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.10 PWM Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.10.1 PWM Polarities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.10.2 PWM Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.10.3 PWM Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.10.4 PWM Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.10.5 Break-Before-Make (BBM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.10.6 Space Vector PWM (SVPWM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5 Safety Functions 54
5.1 Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6 Register Map 56
6.1 Register Map Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.2 Register Map Full . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7 Pinning 137
8 TMC4671 Pin Table 139
9 Electrical Characteristics 143
9.1 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
9.2 Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
9.2.1 Operational Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
9.2.2 DC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
10 Sample Circuits 145
10.1 Supply Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
10.2 Clock and Reset Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
10.3 Digital Encoder, Hall Sensor Interface and Reference Switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
10.4 Analog Frontend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
10.5 Phase Current Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
10.6 Power Stage Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
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