motor controller. L6480 Datasheet

L6480 controller. Datasheet pdf. Equivalent

L6480 Datasheet
Recommendation L6480 Datasheet
Part L6480
Description Microstepping motor controller
Feature L6480; L6480 Microstepping motor controller with motion engine and SPI Datasheet - production data Appli.
Manufacture STMicroelectronics
Datasheet
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STMicroelectronics L6480
L6480
Microstepping motor controller with motion engine and SPI
Datasheet - production data
Applications
Bipolar stepper motor
HTSSOP38
Features
Operating voltage: 7.5 V - 85 V
Dual full bridge gate driver for N-channel
MOSFETs
Fully programmable gate driving
Embedded Miller clamp function
Programmable speed profile
Up to 1/128 microstepping
Sensorless stall detection
Integrated voltage regulators
SPI interface
Low quiescent standby currents
Programmable non dissipative overcurrent
protection
Overtemperature protection
Description
The L6480 device, realized in analog mixed
signal technology, is an advanced fully integrated
solution suitable for driving two-phase bipolar
stepper motors with microstepping.
It integrates a dual full bridge gate driver for
N-channel MOSFET power stages with
embedded non dissipative overcurrent protection.
Thanks to a unique voltage mode driving mode
which compensates for BEMF, bus voltage and
motor winding variations, the microstepping of
a true 1/128-step resolution is achieved. The
digital control core can generate user defined
motion profiles with acceleration, deceleration,
speed or target position easily programmed
through a dedicated register set. All application
commands and data registers, including those
used to set analog values (i.e. current protection
trip point, deadtime, PWM frequency, etc.) are
sent through a standard 5-Mbit/s SPI. A very rich
set of protections (thermal, low bus voltage,
overcurrent and motor stall) makes the L6480
device “bullet proof”, as required by the most
demanding motor control applications.
Order codes
L6480H
L6480HTR
Table 1. Device summary
Package
HTSSOP38
HTSSOP38
Packaging
Tube
Tape and reel
March 2015
This is information on a product in full production.
DocID023278 Rev 7
1/75
www.st.com



STMicroelectronics L6480
Contents
Contents
L6480
1 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Electrical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2 Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.3 Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Pin list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5 Typical applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.1 Device power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.2 Logic I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.3 Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.4 Microstepping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Automatic Full-step and Boost modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.5 Absolute position counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6 Programmable speed profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.7 Motor control commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.7.1 Constant speed commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.7.2 Positioning commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.7.3 Motion commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.7.4 Stop commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.7.5 Step-clock mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.7.6 GoUntil and ReleaseSW commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.8 Internal oscillator and oscillator driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.8.1 Internal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.8.2 External clock source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.9 Overcurrent detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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STMicroelectronics L6480
L6480
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Contents
6.10
6.11
6.12
6.13
6.14
6.15
6.16
6.17
6.18
6.19
6.20
Undervoltage lockout (UVLO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
VS undervoltage lockout (UVLO_ADC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Thermal warning and thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Reset and standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
External switch (SW pin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Programmable gate drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Deadtime and blanking time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Integrated analog to digital converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Supply management and internal voltage regulators . . . . . . . . . . . . . . . . 34
BUSY/SYNC pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
FLAG pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Phase current control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.1 PWM sine wave generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
7.2 Sensorless stall detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.3 Low speed optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.4 BEMF compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.5 Motor supply voltage compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
7.6 Winding resistance thermal drift compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Serial interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Programming manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
9.1 Register and flag description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
9.1.1 ABS_POS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
9.1.2 EL_POS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
9.1.3 MARK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
9.1.4 SPEED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
9.1.5 ACC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
9.1.6 DEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9.1.7 MAX_SPEED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9.1.8 MIN_SPEED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
9.1.9 FS_SPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9.1.10 KVAL_HOLD, KVAL_RUN, KVAL_ACC and KVAL_DEC . . . . . . . . . . . 47
9.1.11 INT_SPEED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
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