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TMC4670 Datasheet PRELIMINARY • IC Version V0.99 | Document Revision V0.91 • 2016-Nov-09
Contents
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Order Codes
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Functional Summary
Functional Description
3.1 Functional Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Communication Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 SPI Slave User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Register Bank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Register Bank - Read and Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.2 Register Access Datagram Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3 Identification of Silicon via Type, Version, Date, and Time . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.4 Read of RAW Inputs & RAW Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Numerical Representation, Electrical Angle, Mechanical Angle, and Pole Pairs . . . . . . . . .
3.4.1 Numerical Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2 N_POLE_PAIRS, PHI_E, PHI_M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4.3 Numerical Representation of Angles PHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5 ADC Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.5.1 Internal ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5.2 External ADC (LTC2351) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5.3 ADC Selector & ADC Scaler w/ Offset Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.6 Encoder Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.1 Open Loop Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.2 Incremental ABN Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.6.3 Secondary Incremental ABN Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.6.4 Digital Hall Sensor Interface with optional Interim Position Interpolation . . . . . . . . 17
3.6.5 Digital Hall Sensor - Interim Position Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.6.6 Digital Hall together with Incremental Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.6.7 Analog Hall and Analog Encoder Interface (SinCos of 0°90° or 0°120°240°) . . . . . . . 19
3.6.8 Analog Position Decoder (SinCos of 0°90° or 0°120°240°) . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.7 FOC23 Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.7.1 PI(D) Controllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.7.2 PI(D) Controller Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.7.3 PI(D) Controller - Clipping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.7.4 PI Flux & PI Torque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7.5 PI Velocity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7.6 P(I) Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7.7 Inner FOC Control Loop - Flux & Torque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7.8 FOC Transformations and PI(D) for control of Flux & Torque . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7.9 Motion Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8 PWM Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8.1 PWM Polarites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8.2 PWM frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8.3 PWM Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8.4 PWM Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8.5 Brake-Before-Make (BBM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.8.6 Space Vector PWM (SVPWM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
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5
6
Safety Functions
Register Map
Pinning
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