【FAQ】电机驱动FAQ分享

[FAQ 1] 驱动Hobby伺服电机 

我们驱动各种类型的电机,其中包括有刷电机、无刷电机和步进电机。

那伺服电机呢?

是的,我们驱动的电机中也包括伺服电机。如下面的一种伺服电机有三根输入线,分别为5V、接地线和一根PWM信号,但是它不属于无刷电机。通过改变这个PWM信号的占空比,可以精确调节伺服电机输出的轴位置。对于一个特定的占空比输出轴位置是固定的。

DRV8837DRV8837C支持5V,并包括伺服逻辑所需的集成式控制。如果需要更大型的伺服电机,DRV8876DRV8874支持12V。

 

这种用途的EVM可从中查找:

http://www.ti.com/tool/drv8837evm

http://www.ti.com/tool/drv8837Cevm

http://www.ti.com/tool/drv8876evm

http://www.ti.com/tool/drv8874evm

 

[FAQ 2] 电机驱动芯片印刷电路板布局

“电机驱动芯片良好的布局规范有哪些?”

这是我们德州仪器电机驱动器团队经常会被问到的一个问题。布局不良会造成EMI性能差、热性能差,或电机驱动设备有时不能正常工作。看似造成设备不能正常工作的一些疑难问题中有些可以追溯到布局不良。下面链接的应用指南汇编了为电机驱动创建PCB布局的最佳规范。我们自己也使用这些规范来设计我们产品的评估模块。

Best Practices for Board Layout of Motor Drivers

电机驱动电路板布局的最佳规范

希望这个应用指南对您设计电机驱动有帮助!

 

[FAQ 3] 选择最佳的IDRIVE设置以及该设置为何如此重要

使用错误的IDRIVE设置会损坏FET或DRV,因为栅极打开或关闭过猛经常会产生过大的振铃和/或交叉传导。本文论述了相关方法和某些行为准则。

IDRIVE行为准则

DO:

  • 基于如下部分计算IDRIVE设置。
  • 从低IDRIVE开始,慢慢向上升高。这可以防止设备损坏,如因为IDRIVE过高造成交叉传导和输出振铃。
  • 使用示波器检查开关节点和栅极线路,以确保FET完全打开,并且降低由于过冲和下冲产生的振铃。

DON'T:

  • 由于系统必须在1nS内切换,而使用Max IDRIVE。通常这是不可行的,也没必要,并且不利于FET和DRV的使用寿命。
  • 将IDRIVE增加到比在开关节点或栅极线路上产生过大振铃的点更高的值。。增加IDRIVE会使情况更糟,除非IDRIVE太低。基于如下部分计算IDRIVE,再以此拓展。
  • 除非有设计要求,否则请使用栅极电阻。栅极电阻将使IDRIVE设置复杂化,除非有安全或汽车应用需求,否则通常不需要设置栅极电阻。

如何为系统选择最佳IDRIVE

为确切的FET零件号配置iDrive,对于系统的良好调整操作至关重要。这种调整平衡了热性能和设备性能,同时确保了DRV和FET的寿命。请遵照下面的步骤选定最佳的IDRIVE设置:

  1. 查找FET零件号和相关数据表。
  2. 在数据表中找到Qgd值。Qgd的典型值是可接受的,但是始终要注意Qgd的最小值/最大值/公差值。
  3. 评估所需阶段的的上升和下降时间。对于许多客户来说,100nS到300nS之间是可接受值。

用下面的方程式计算所需的IDRIVE电流(mA)(升、降用同一方程):

  1. Qgd (nC) / Trise (nS) = IDRIVE (mA)
  2. 例如:14nC / 100nS = 140mA.

因此我们应该选择120mA or 160mA的IDRIVE设置。

关于多个FET并联:每个栅极输出使用多个FET时(2/3/4等,并联场效应管(FET),通常用于减小对每个场效应管同一相位的电流处理,或减少有效RDSON)。这个方程需要考虑栅极输出上所有FET显示的总Qgd。如果无法通过IDRIVE调整来避免过大的栅极振铃,则FET到FET之间的寄生失配可能过大,串联栅极电阻到20ohm阻值可以使得栅极信号变得平滑。如果加设门电阻,需要增大IDRIVE。

总结:正确设置IDRIVE旨在快速切换FET,从而限制FET的电阻范围,同时防止开关节点和栅极信号的振铃。驱动栅极过猛会损坏FET、DRV,或者在系统中造成过大的振铃和噪声。如果IDRIVE设置太低而不能完全使得FET提高的话,那么FET和DRV可能会产生不必要的发热。为解决这一问题,IDRIVE可以增加一到两个设置,直到达到更好的增强效果,同时又不会造成过大振铃。

 

 

 

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