步进电机驱动器DRV8424的Bout2没有波形输出

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电机驱动板原理图驱动器部分原理图如图所示,VDD_M=~22V, 调试时驱动器DRV8424的输出端接1.2K电阻做负载,此时FAULT引脚输出高电平,测量得到的Aout1、Aout2、Bout1和Bout2的波形如图所示,为何Bout2没有波形输出?2个样板上一共调试了3个DRV8424,结果都是Bout2没有波形输出。请指教下问题出在哪里,谢谢!

  • 你的负载电阻接线错了。建议使用电机测试。
  • 我这里是接了2个电阻的,分别接在Aout1和Aout2,Bout1和Bout2,在接电机前先接电阻看下输出波形是否异常,防止电机烧毁。

    我这2天接了电机测试了还是搞不懂DRV8424的驱动。为了简单点,我先设法让电机能转动起来,就做如下测试:

    实际测试结果是电机能转,但不能反转。这里的输入step信号周期是7ms方波,现在的问题有3个:

    (1)在Full Step和Slow Decay下,A相和B相的波形周期不应该是一样的吗?

    (2)从图中科看出,DIR信号变化时,A相有发生变化,但是B相没有变化,这也就使得电机无法反转。B相为何没变化?

    (3)在Full Step和Slow Decay下,负载改成电阻,依然可以看到Bout2没有波形输出的

    实际我们另外用H桥电路驱动电机时,A相和B相输出7ms方波,并且相位差90,可以实现正反转。

  • 你接的是什么电机?你是怎么接绕组的?

  • 2相4线步进电机,一个线圈(A相)接Aout1和Aout2,另一个线圈(B相)接Bout1和Bout2

  • 上面说的“实际我们另外用H桥电路驱动电机时,A相和B相输出7ms方波,并且相位差90,可以实现正反转”,这里的“7ms”说错了,应该是14ms周期,下面附上用H桥驱动电机时AB相的波形。

  • 不好意思,前面的说法误导了您了,前面说法有误的地方:用DRV8424驱动电机能转动,实际是不能转动,电机应该只是震动。

    我们的电机外面套了一根只能上下移动的轴,电机转动的时候,这根轴就会上下移动。之前移动轴已经移动到尽头,然后调试的时候马达会震动会响,误以为是只是因为堵着转动。后面特意将移动轴转到中间位置,然后用DRV8424驱动板,使用Full Step和Slow Decay模式,结果发现移动轴不动,但电机在震动在响。其实这也符合实际情况,因为如果Bout2确实没有波形输出,那么B相不会改变电流方向,电机自然不会转动,而实际情况接电阻负载时Bout2确实没有波形输出。

  • BOUT 管脚电阻正常吗?有没有短路情况?
  • 没有短路情况。

    3个IC,在板上测量,Aout、Aout2、Bout1和Bout2对地电阻都是约10M或者无穷大(互换表笔)

    二极管档测量这4个管脚对地的反向压降,都是约0.5V。

  • 终于显示原理图了。请先量测输入信号,确保输入正确。
    1. nSLEEP上拉为使能,下拉为休眠。内置已有下拉电阻。
    2. ENABLE已内置上拉到VDD。外部不应有下拉电阻。
    3. DIR和STEP也都有内置下拉。
    4. M0/M1的接法不符合任何微步设定,请参照规格书表7-3正确连接。
    5. IFS设定为1.9A,请确认电机有这么大的电流。

    另请确认:
    1. 电机相线连接正确。
    2. 输出没有短路或者开路情况。
    3. nFault没有报错。
  • 为了保证上电后电机不会出现任何动作,虽然DRV8424的控制信号内部有上拉或者下拉电阻,我们仍然在外加上拉或者下拉电阻。
    外加的上拉或者下拉电阻对控制信号的影响可忽略不计,低电平时为0V,高电平时仍然有4.9V以上,目前这些都不是要重点关注的问题。

    1、nSLEEP外加下拉,一旦触发启动电机,会从该引脚上产生一个约30us的负脉冲,然后保持高电平。
    2、ENABLE虽内置上拉,但我们仍然外加下拉,确保上电后电机处于disable状态。当电机运行时,ENABLE为高电平。
    3、关于上M0和M1的设定。提问时所发的原理图和波形图,此时M0=0, M1=Hi-Z


    实际上我们做过几种设定的测试,结果都是类似的。

    4、后面为了把问题简单化,先解决电机能不能动的问题,再来做细分的问题,于是做了全步进测试。另一张波形图,上面文字说M0=0, M1=0,这里M0和M1都通过0R电阻直接连接到GND,此时属于Full Step

    5、电机电流确实没有这么大,目前电机规格书没法拿到,但电机线圈的电阻值都是150R,也就是说,电机最大电流在启动的时候也只有约22V/150R,不到150mA,正常工作时电流会更小。个人理解,IFS设定比电机工作电流大,是不想让电机出现大电流保护停机而影响调试。目前调试不会故意让电机堵转的。

    6、确实对IFS也不太理解。当拿到一个电机后,知道其额定工作电流Ir,其对应IFS应该是多少?只知道给定了一个IFS值,就可以根据规格书来设定VREF值。

    7、实际测试时,nFAULT不报错,即nFAULT=1。确保了电机相线连接正常,输出也没有短路开路的情况。实际断电测量板上IC,无论是量电阻值还是用二极管档量压降,Bout2的和其他输出引脚的测量结果几乎一样。

    8、我们公司拿到的样品说是DRV8424,但实际上IC上面的标识符写着DRV842X,官网没查到型号为DRV842X的。这里做的所有测试,都是基于8424规格书来做的。或许测试设定有误,但目前还没找到哪个做法错误。