[参考译文] DRV401-Q1：有关 DRV401-Q1的一些问题

你好、Nicky、

感谢您将此事提请我们注意。 我们现在将对此进行研究。

此致、
Peter Iliya
电流感应应用

尼基

1.将 VAC M4645-X080连接 到  DRV401 EVM。   

我们没有发布 DRV401EVM。  您需要对自己的电路板进行布局。  如果您从其他地方获得了一些电路板、请分享原理图和布局、以便我进行回顾。

2.将13.5V 输入连接到 DRV401 EVM

DRV401的最大工作电压为5.5V。  如果有 LDO 或 DC/DC、请确保电流容量足够大、能够驱动现场探头所需的任何补偿电流和电流。

输入 0A~ 300A 电流至 M4645-X080

4.在持续时间为50A 的情况下、测量探头输入(IS2)和 PWM 输出在0A 至300A 之间的波形。

问题

在使用 16.5 Ω 分流电阻器将0A~ 300A 电流输入到 M4645-X080时、PWM 输出占空比如何变化？   

在一切都稳定后、PWM 占空比不应改变。  在转换过程中、PWM 将随着场探头看到磁场而变化、然后驱动补偿线圈来补偿磁场。   在补偿线圈时、不同的电阻也会改变时间常数。

2. 在0A 至 250A 期间 PWM 数据为2.66V，但在300A 时提升至3.36V。 这是正常的吗？

是在交流耦合输出之后或滤波器之后完成的测量。  当您改变电流时、您也会改变直流负载。

3.将分流电阻值更改为12欧姆(15欧姆以下)、PWM 波形如下所示。 正常工作吗？ 它是饱和状态吗？  

PWM 应跟随探头磁场、并应在正常运行期间接近50%。  

 Javier 好、

很抱歉让人混淆了 DRV401EVM。  刚刚使用客户电路板进行了测试。

随附的原理图、请查看并让我获取您的审核结果。

e2e.ti.com/.../drv401_5F00_08_5F00_20_5F00_18_5F00_v1.pdf

还有一个问题。

在以下检查点测量 PWM 电压、其电压电平为2.6V。 这是正常现象吗？  

此致、

Nicky

您好 Javier、

是否有任何更新？
请尽快获取您的审核结果。

谢谢、此致、
Nicky

Javier 好、

对测试结果有一些问题、如下所示

1.测试方法

 - VDD =+5V

 -初级额定电流= 0A ~ 350A

 -检查针脚：IS2，PWM 输出

 -分流电阻= 6 Ω

 

2.问题

  -您可以看到随附的 Excel 文件、随着电流的增加、占空比会变得更长。 对吗？

  -使用 0.25W、6 Ω 分流电阻器时、Vpwm 为5V。 对吗？

。  -当 Vdd 打开时、ERROR 引脚在3.3ms 后变为高电平(请参阅下面的内容)。 这次发生了超过42us 的什么情况？

此致、

Nicky

e2e.ti.com/.../PWM_5F00_Wave_2800_09_5F00_05_5F00_18_2900_.xlsx

尼基

  -您可以看到随附的 Excel 文件、随着电流的增加、占空比会变得更长。 对吗？

通常、我预计占空比约为50%。  此时是否有显示 Vout 的方法？  它是否饱和？  50%的误差只能是较小的偏移或增益误差。

  -使用 0.25W、6 Ω 分流电阻器时、Vpwm 为5V。 对吗？

在正常运行期间、Vpwm 是一个方波、接近50%的周期。  如果未使用补偿线圈补偿场探头、则会发生变化。  如果 Vpwm 一直处于高电平、这意味着现场探头可能会饱和、而 IS2引脚无法使其脱离饱和状态

。  -当 Vdd 打开时、ERROR 引脚在3.3ms 后变为高电平(请参阅下面的内容)。 这次发生了超过42us 的什么情况？

这可能是因为现场探头已饱和或补偿线圈未被驱动至正确的值。  如果您有积极的反馈、也可能会发生这种情况。  固定正反馈的一种简单方法是反向连接补偿线圈或场探头。

Javier 好、

通常、我预计占空比约为50%。  此时是否有显示 Vout 的方法？  它是否饱和？  50%的误差只能是较小的偏移或增益误差。

  - 当置位200A 以上的电流时、占空比将超过50%。 它是否饱和？

这可能是因为现场探头已饱和或补偿线圈未被驱动至正确的值。  如果您有积极的反馈、也可能会发生这种情况。  固定正反馈的一种简单方法是反向连接补偿线圈或场探头。

  - 什么是"积极反馈"？ 这是否意味着电流输入方向？

  － “反转连接”是否意味着 IS1和 IS2之间的连接相互变化？  或 Icomp1和 Icomp2？

  - 将分流电阻器从16.5ohm 更改为 5ohm、 从 VDD 达到4V 错误引脚 高时序从 3.38ms 更改为1.98ms、如下所示。  

    这种方法是否是正确的测试方法？  

此致、

Nicky

尼基

-这可能是饱和的情况。  请详细说明。

• 补偿线圈上的绕组数量。
• 补偿线圈的电阻
• Rshunt 上的电阻
• VDD 上的电压以及任何限制因素、如电流量  

正反馈意味着 ICOMP 引脚尝试强制电流方向不正确。  它与初级电流方向无关、而是与 ICOMP 电流相对于探头感应电流的方向有关。  例如、如果磁场探头感测到正磁场、则 ICOMP 应强制磁场朝向相反方向。    

如果这是一个问题、但它不起作用、并且输出始终为满量程、则执行以下操作之一、而不是同时执行这两个操作。 如果发生这种情况、您应该会看到错误标志为低电平。

1. 切换线圈的连接。 因此、只需反转线圈连接即可。
2. 切换探头的连接。  因此、反向连接场探头。

有关错误引脚情况、请阅读数据表上的错误部分。  使用较低的 Rshunt、ICOMP 可以在加电时提供不同的条件、从而更快地恢复。  我还会假设您的 Demag 引脚设置为低电平。

为了进行测试、我会在初级侧放置一个电流、并且仅测量输出电压。  如果整个系统正常工作、则应具有线性输出。  基于 VDD、电源电流限制、补偿线圈绕组#、补偿线圈电阻和 Rshunt 的电流限制。

Javier 好、

详情如下。

• ·补偿线圈绕组数：1:2000
• ·补偿线圈电阻：16.7... 19.2
• ·Rshunt 电阻：5欧姆
• ·VDD 上的电压以及电流大小等任何限制因素 ：VDD=5V， 输入电流=230mA

 

1.开关引脚

 目前、引脚连接为数据表。

 但将尝试使用 探头线圈、补偿线圈和 DRV401-Q1引脚连接开关进行测试、如下所示。 这种方法是否正确？

 

 

有关线圈规格、请参阅随附的4645-X080数据表。

 

e2e.ti.com/.../4645_2D00_X080.pdf

其他测试结果如下所示。  

1. 初级线圈的输入电流，然后测量输出电压。 请参见下面的波形。

  要将输入电流从0A 增大到300A、ΔX μ A 会变短。 结果是对的吗？  

  并获得 Vout=5.08V 输出、即使增加输入电流也不会改变。  此输出电平是否正常？  如果不是、哪个级别是正常的？  

  

2.再次检查错误引脚。  ΔX 增大初级线圈的输入电流、Δ I 会变短。 结果是否正确？

  

 退磁不是激活状态。

3.如果通过汇流条改变电流输入的方向， 输出电压电平也为5V。 没有区别。 结果也是正确的吗？

此致、

Nicky

Javier 好、

1.测试条件

 - VDD2=5V

 -初级电流=0A

 -温度= 25℃

 -分流电阻= 5 Ω、1/4W

 

2.检查信号

 ① μ A PWM 输出

  高：1.270μs

  低：1.220μs μ A

  －1个周期：2.49μs μ s

  - Vpwm = 5.08V

   

 ②错误

     误差= 5.2V

     -股部= 60μs

   

 ③线圈驱动器输出

     - Vcomp2 = 2.48V

    -股部= 28μs

   

--> μs 1：Vdd2达到4V 后 ICOMP 变为高电平，根据数据表，检测到开路补偿线圈(长于100 μ s)

            100 μs 是什么意思？ 是时候 Vdd2达到4V 了吗？

-->问题2：下面是 随附 Excel 文件中有关差动放大器限制的说明。

             在没有输入电流的情况下测量2.48V 电压、即使其限制为2.412V。

             当输入电流进入正线圈时、Vcomp2将更高。 没关系吗？

差动放大器限制

2.412.

五

假设 Vref = VDD/2且 线性功能摆幅高 VDD-0.1V@ VDD = 3.0V 且摆幅高 VDD-0.085V@ VDD = 5.5V。 仅在 DRV411上测试了 VDD = 5V、但与 DRV421类似。  随附了两个数据表。

 ④基准电压

   - REFout = 2.6V

  

⑤超范围

  - REFout = 5.0V

  

⑥ μ V 输出电压(正电源轨)

   - VOUT = 2.48V

 

 ⑦ μ V 输出电压(负电源轨)

  - VOUT = 2.48V

   

-->问题3：正电源轨和 负电源轨上测得的输出电压为 Vout= 2.48V정됩니다 μ A。 该测量电压是否正确？

   

 

此致、

Nicky

尼基

我对迟交的答复表示支持。

-->μs 1：Vdd2达到4V 后 ICOMP 变为高电平，根据数据表，检测到开路补偿线圈(长于100 μ s)
100 μs 是什么意思？ 是时候 Vdd2达到4V 了吗？
没错。 100us 位于器件考虑之后。

-->问题2：下面是随附 Excel 文件中有关差动放大器限制的说明。
在没有输入电流的情况下测量2.48V 电压、即使其限制为2.412V。
当输入电流进入正线圈时、Vcomp2将更高。 没关系吗？
我需要看到 Excel 工作表更好地理解您的限制性声明。
-->问题3：正电源轨和负电源轨上测得的输出电压为 Vout= 2.48V정됩니다 μ A。 该测量电压是否正确？
我假设您要强制电流达到满量程和负满量程？ 如果您超速驱动线圈、则可能会使传感器发生盲区。 我将斜升电流以验证功能是否正确。 如果这是一个问题、并且由于磁场过高而使传感器闪烁、则 ERROR 引脚将被拉至低电平。 如果 Vout 根本不移动、将输入电流、我也会查看您的磁性设计以确保其正确。

Javier 好、

外部补偿线圈驱动器

  根据 DRV401-Q1数据表、描述如下。

     外部驱动器可提供更高的驱动电压和更大的驱动电流。 驱动器会移动功率耗散

      外部晶体管、从而在补偿线圈中实现更高的绕组电阻等
      电流。

 我们希望使电流检测电路高于500A。

 您能否推荐外部驱动器器件或包含电路？

2.退磁

低于波形时、误差标志似乎复位至 H、并且输出在退磁结束后的3.4ms 内稳定回到正常运行状态。  

如果外部条件意外停止退磁、则退磁周期的中止与以下情况相同？

此致、

Nicky

尼基

请参阅此 TI 参考设计 、了解输出端更高输出电流的示例。  您可能需要更改晶体管以提高电流和功率要求。  在增加电压和输出电流时、请注意输出晶体管上的功率耗散。

您显示的波形是 DEMAG 引脚变为低电平并产生异常信号。  加电时 DEMAG 引脚的状态是什么？  是否在加电完成后启动 DEMAG？   

尼基

 只需更改为单电源模式。  您可能会遇到零点附近的问题、因为您无法补偿任何偏移。

2. 磁芯可能会被磁化，并且会从磁化磁芯的磁场中得到偏移。  您需要双向电流才能消磁。

这 会在退磁周期中强制 DEMAG 引脚处于低电平(转降压)。  这表明是在尝试进行 DEMAG 周期时中止其中的结果。  一种方法是在短时间内将 DEMAG 脉冲脉冲脉冲脉冲脉冲脉冲高电平并低于106mS (~完全降压周期)。

Javier 好、

根据 tidu820电路、DRV411 GND 引脚和 TR2 VSS 引脚已连接。

这个电压电平是-15V 吗？ 还是仅 GND？

在该电路中、GND 和 VSS 是分离的。

  是否可以将该 GND 和 VSS 连接以使用单电源电压？

此致、

Nicky

Javier 好、

还有几个问题。

在 下面的电路中、为什么使用不同的接地符号？ 必须分离每个 GND 区域？

2. Vout 以下连接到哪里？ MCU？

3.如果不使用 DRV401的 PWM 引脚和 Vout 引脚、这些引脚可以悬空吗？

请让我来获取您的答案。

此致、

Nicky

尼基

请参阅下面的回复

在 下面的电路中、为什么使用不同的接地符号？ 必须分离每个 GND 区域？

VSS 和 GND 不相同。  这假设您具有+15V、-15V 和 GND 等双电源。

2. Vout 以下连接到哪里？ MCU？

这是您的测量点、可连接到 ADC、MCU 或任何测量系统。  确保输出电压不会大于测量系统的输入电压。

3.如果 不 使用 DRV401的 PWM 引脚和 Vout 引脚、这些引脚可以悬空吗？

是的、这两个引脚都可以保持悬空。   

Javier 好、

有关您答案#1的其他问题。

VSS 和 GND 不相同。  这假设您具有+15V、-15V 和 GND 等双电源。

=>如果想使用单电源电压、我可以将 VSS 连接到 GND 吗？

    是否有任何其他副作用？

此致、

Nicky  

尼基

如果您在 TI 参考设计中使用同一电路、则只能在一个方向上工作、并且不能在两个方向上测量电流。 另一件事是、当初级绕组中没有电流流动时、您将达到饱和点、并且无法一直到达 GND。 另一个副作用是去磁功能将不起作用、因为它需要在两个方向驱动电流来对磁芯进行退磁。 ICOMP 引脚是双向驱动电流的电缆。 您可能需要另一种用于补偿线圈驱动的放大器方案。

Javier 好、

使原理图如附件所示。

您能否查看原理图、让我获得结果？

此致、

Nickye2e.ti.com/.../drv401_5F00_10_5F00_25_5F00_18_5F00_v2.pdf

尼基

我将进行深入回顾、并在几天内返回给您。  很抱歉耽误你的时间。

尼基

我已附上我的评论并进行了一些原理图编辑。

注释。

拆下 R18和 R20。 由于您不使用差分放大器、因此无需进行增益误差校正。 将 RefOut 短接至 Refin。

不使用差分放大器、因此将 IANI1和 IANI2短接至 Refout/Refin 并断开与 ICOMP 引脚的连接。 如果您希望测量 ICOMP1和 ICOMP2、但这不会告诉您流经补偿线圈的电流。 我认为这不是必需的。

断开/PWM 滤波器与 IAIN1的连接。 您可以将其连接到测量点以过滤相同的频率。 您将需要进行调优并确保它是交流耦合的。

删除 D4。 这不应具有瞬态电压、因为不会直接连接到补偿线圈。

将晶体管的输出连接到补偿线圈。

其他说明。 由于没有负电源、因此您将无法测量两个方向的电流。 此外、由于电流需要双向流动才能工作、因此您将无法使用退磁。 此外、您的增益电阻器 R6、R7、R12、R11的增益设置为4。 这也可以降低增益。

Javier 好、

随附了您建议的修订版原理图。

 

1.请检查输出 K2连接。

   

 

2.请检查与 GND 的分流电阻器连接是否正确。

  根据 DRV-401数据表和 tidu820、它连接到 GND。

  ①编辑了原理图

       

  ② Ω 外部补偿线圈驱动器

      

 

③ tidu820电路

   

 

3.使用单电源时，当 输入+/-电流至母线时，希望使输出0~5V의 电压范围低于斜率。

  是否有这样的解决方案？

  

 

此致、

Nicky

e2e.ti.com/.../drv401_5F00_11_5F00_07_5F00_18_5F00_v2.pdf

尼基

如果您希望在两个方向上测量单电源和电流、这将不起作用。 TI 参考设计输出级使用双电源。  此外、原理图更改看起来与我建议的一样、但请参阅第2项。

目前、连接似乎正确、将信号从 PWM 应用到测量点以抵消开关产生的噪声

2. 我没有看到补偿线圈接地的任何连接。

3. 在需要提供1/2 Vs 拉电流/灌电流的情况下，使用单电源更为复杂。  另一种选择是增加匝数、并确保线圈电阻的电阻足够低、以便 DRV401驱动电流。  由于铜电阻和5V 电压限制、这将很难实现。

Javier 好、

已决定为外部驱动器使用双电源、如下所示。

这些+15V/-15V 是否有任何参考电源解决方案？  或者、您能推荐吗？

此致、

Nicky