我们有使用DRV8323RH来驱动我们的马达,目标马达带桨叶能到5000转以上,但是实际到4600转就上不去了,外部电源20V供电,18A左右
我们有DRV8323RH DESIGN.pdf将gain由10倍改为5倍(gain pin下拉45.3K电阻入地 改为直接接地),按我们的想法gain缩小一倍,三相电机的每一相电流也应该翻倍才对,但是实际量测马达带桨叶最大转速只能到4800转,此时外部电源20V/20A,想请教下是哪边出了问题?
我们有使用DRV8323RH来驱动我们的马达,目标马达带桨叶能到5000转以上,但是实际到4600转就上不去了,外部电源20V供电,18A左右
我们有DRV8323RH DESIGN.pdf将gain由10倍改为5倍(gain pin下拉45.3K电阻入地 改为直接接地),按我们的想法gain缩小一倍,三相电机的每一相电流也应该翻倍才对,但是实际量测马达带桨叶最大转速只能到4800转,此时外部电源20V/20A,想请教下是哪边出了问题?
请问您是否在空载电动机? 运行PWM的频率是多少?
电流检测放大器的增益设置用于将分流电阻器电压从其VREF值放大到SOB电压。因此,在双向模式下,为VREF / 2-VSOx。增益允许您进行权衡:较大的增益设置可以在电流测量中提供更高的分辨率,而较低的增益设置可以在电流测量中提供更大的范围。但是,改变增益会使软件中的电流读数增加一倍,这不会物理地改变流经电动机的电流,因为这完全取决于电动机本身以及电动机的换向方式,即PWM频率,控制方法,位置反馈 。
看了您提供的原理图,看起来您正在运行无传感器梯形固件,因为您正在通过监视相电流来检测电动机的位置。 请问我的理解正确吗?
查看您提供的原理图后发现,向后有SPx / SNx连接。您将分流电阻(A_x_I)的高端连接到SNx而不是SPx ...这将反转所有电流测量值。下面的附件中,对于您原理图提供了而一些建议,请参考。
速度通常由电压控制,那么输入电压可以提高到5000 rpm吗?
请问您如何测量RPM吗? 是用软件还是用仪器进行测量?您可以参考:https://e2e.ti.com/support/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/746216/drv8303evm-maximum-speed-limit
如果使用软件计算速度,则需要确保在软件中输入的电动机参数正确才能正确计算速度。
请告知您是如在您的应用程序中测量速度的?
请问您使用的是TI EVM还是您自己的定制板?
DRV8323过热的一个典型原因是DRV8323的散热孔极少,而PowerPad的散热不充分。
建议您可以参考下面这两个帖子:
https://e2e.ti.com/support/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/855228/drv8323-overheating
1. 您布的是几层板?我们建议使用4层PCB,使用直接连接过孔将DRV器件上的散热垫所产生的热量散布到PCB内部的内部接地层。
2. 除了原理图中的信息之外,您是否还在DVDD上施加任何外部负载?DRV设备中最大的热损耗是LDO上的电流负载,因为功耗是电压差乘以电流。
3. PWM占空比是否<100%?在100%PWM占空比下运行时,是否有更好的热性能?
刚刚在原理图上注意到IDRIVE引脚与DVD相连。这会产生1A / 2A的源极/漏极栅极驱动电流,并可能导致DRV和MOSFET发生意外行为。设计中使用的MOSFET的Qgd = 29nC,导致开关波形的上升和下降时间分别为29nC / 1A = 29ns和29 / 2A = 14.5ns。这些是极快的开关事件。如果布局的优化不足以应对大IDRIVE电流的快速切换,由于电压振铃,交叉导通和耦合到栅极的电势dV / dt,很可能会降低栅极驱动器和MOSFET的寿命 。
建议在设备的硬件变体的布局上至少在硬件引脚上具有一个电阻分压器,以便可以填充适当的电阻以评估不同的设置,即IDRIVE,VDS等。
请否是否可以尝试评估以下设置,以查看DRV性能是否得到改善并减少了设备的过热:
-将IDRIVE引脚连接到GND(10mA / 20mA源电流和灌电流)
-悬空IDRIVE引脚(120mA / 240mA源电流和灌电流)
ESC.brd是该布局的有效链接吗? 它显示为文本。如果可以,请问是否能以zip格式上传?
设备是否在较低的温度下以较小的电源电压(即12V)工作?
1. IDRIVE选择对于栅极驱动器至关重要,因为有很多因素会影响MOSFET的正确开关,例如电路板布局,寄生电感和电容以及MOSFET栅极-漏极电容(Qgd)。因此,我们的栅极驱动器设备提供可配置的IDRIVE设置,以调节有效开启MOSFET所需的栅极驱动电流,并防止振铃,交叉传导或硬开关损坏DRV或MOSFET。
此E2E FAQ详细说明了IDRIVE为什么如此重要以及如何根据MOSFET的Qgd值和MOSFET VDS的上升/下降时间选择IDRIVE设置:https://e2e.ti.com/support/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/796378/faq-selecting-the-best-idrive-setting-and-why-this-is-essential
IDRIVE的应用笔记:https://www.ti.com/lit/slva714
切换100ns-200ns通常是快速的上升/下降时间,并且由于您使用的是最大IDRIVE设置,因此这将导致14.5ns-29ns的上升/下降时间,并且可能会对DRV或MOSFET产生意想不到的影响。建议从较低的IDRIVE设置开始评估,并在需要时将其提高到更高的值,以便更快地进行切换以适合您系统的需求。在这种情况下,H / W变体允许7种可配置的IDRIVE设置,因此最好在将来的PCB版本中在IDRIVE引脚上包括电阻分压器,以允许将可配置的电阻连接到DVDD或GND。
2. 关于layout, 还需要些时间review, 稍后回给您反馈。
3. 建议首先评估IDRIVE而不使用栅极电阻(或填充0欧姆),因为这会使从#1开始计算IDRIVE设置变得复杂。添加栅极电阻将大大降低栅极驱动电流,并且仅当IDRIVE需要低于最低IDRIVE设置(10mA / 20mA)时才应添加。较长的米勒区域表示存在少量电流(由于栅极驱动电阻)而导通MOSFET的Qgd。还看到MOSFET的栅极漏极之间存在1nF的额外电容,这也将显着增加Miller区域的导通时间。
请用0欧姆电阻替换51欧姆电阻,拆下C41-C43和C47-C49,然后尝试将IDRIVE引脚连接到GND(10mA / 20mA),然后查看系统性能如何变化。如果Miller的导通区域仍然太长,请尝试将IDRIVE引脚悬空以获得120mA / 240mA的栅极驱动电流,然后查看波形是否有所改善。
紫色波形是在栅极驱动电压和地之间测量的。(GHx-GND)客户应测量栅极和源极之间的波形(GHx-SHx),以查看高端和低端栅极驱动信号之间的关系。
Smart Gate Drive使用状态机架构和握手功能来确保FET正确切换。 一旦高端FET关断(VGS = 0V),就会插入死区时间。 在硬件版本中,死区时间固定为100ns。然后,低端通过相应的IDRIVE设置打开,并在硬件版本的固定时间TDRIVE开启4000ns。
当低端导通时,高端具有很强的下拉电流(ISTRONG),这迫使高端栅极电压为0V。因此,当低端导通时,高端上的VGS = 0V,这正是上述波形中发生的情况。
改变IDRIVE只是在导通MOSFET时改变栅极驱动电流强度。当使用较高的栅极驱动电流时,MOSFET具有较高的VDS压摆率,并且增加的电流将减少VGS的导通时间和Miller区域。但是死区时间将固定为100ns。
可以从MCU插入死区时间。DRV8323使用VGS监视来检查每个FET的VGS的真实状态,以确定它是真正导通还是截止,并在编程值之上插入额外的死区时间。可能需要进行一些IDRIVE调节(降低)或减震以更紧密地控制VGS,从而使FETS切换得更快。
DRV8323RH具有固定的100ns死区时间,因此,即使MCU插入了编程的死区时间,DRV8323仍在检查以确保在FET真正关断之间(我相信VGS <2V)恰好有100ns的时间。
您可以测量HS MOSFET的VGS来确定FET何时关断,而LS MOSFET的VGS来确定何时导通以观察空载时间,因为测量栅极接地对观察FET何时闭合并不明显。 真正地关闭。当LS FET导通时,ISSTRONG会沉入HS栅极,以将FET下拉至SHx,在本例中为0V,因为当LS导通时SHx = 0V。