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[参考译文] DRV592:使用 DRV592作为 TEC 驱动器-使用5.5V 作为 PVDD 时、保持获得 FAULT0、0 (过流)

Guru**** 2551370 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV592

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/971341/drv592-using-drv592-as-a-tec-driver---keep-getting-fault0-0-overcurrent-when-using-5-5v-as-pvdd

器件型号:DRV592

我们尝试使用 DRV592 H 桥驱动器来驱动激光二极管的2A TEC 冷却器、我们将其测量为1.3 Ω 标称阻抗。  我们还将使用数据表首页和评估板原理图中显示的电路来获取输出 TEC 低通滤波器。  我们在 OUT+和 OUT-引脚上使用10uH 绕线电感器、后跟10uF 陶瓷电容器、以完成低通滤波器。  我们在其中一个 TEC 引线上还有一个5A 霍尔效应电流监控芯片、但这不应影响电路性能。  PVDD 引脚由5.5V 高电流电源供电、这是数据表上的最大额定值。

我们使用来自 Atmel Mega 的100MHz PWM 对以不同占空比(5V)驱动 IN+和 IN-。  关断和 HIZ 被驱动为恒定高电平。

我们遇到的问题是、一旦我们为电路加电、FAULT0和 FAULT1线路变为0 (过流)、DRV592似乎进入了一个环路、其中4A 过流保护发送输出高阻态、在3us 后复位、尝试再次启动并重复。

我们可以通过将负载增加到7欧姆或更高来使其运行。  我们已经尝试更改低通滤波电感器和电容器值、以减少输出电流振铃、我们的 LTSpice 模型告诉我们、使用具有较低 TEC 阻抗值的5.5V 电源时、输出电流振铃会超过4A。  但我们无法获得低通滤波器组合来可靠地启动和保持正常运行(故障1、1)。  它会将跳闸保持在过流模式并保持在该环路中。  在工作时、即使在直流条件下、TEC 电流消耗也不会超过1.7A。

我们*可以*通过将 PVDD 电源降至4V 以下来使电路正常工作。   

我们认为问题是、我们在示波器和 IN LTSpice 上看到的 OUT+或 OUT- ON 转换中的电流振铃使4A 过流限制跳闸并启动此保护环路。  我一直在搜索其他有相同问题但没有成功的人。  我们可以在两个单独的电路板上重复出现此问题、因此我们不会认为我们有任何电路板故障。

我们现在的计划是为 PVDD 添加一个单独的可变降压电源、以便我们可以将电源电压下调至不受过流模式影响的水平。  这可能会起作用、但会限制我们将 TEC 驱动到低于其2A 最大额定值的困难程度、因此在高温工作条件下、我们将失去一些控制裕度。

是否有任何建议、我们如何使用最大5.5V 的电源来防止此瞬态过流保护故障?

谢谢  

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    Dan、您好!

    您是说您输入的是100kHz 输入信号而不是100MHz 输入信号吗?

    验证导致问题的真正纹波电流的一种方法是增加输入开关频率。 使用100kHz 时、纹波电流可能约为0.69A。 这虽然很高、但不足以导致您看到的问题。 不过、这是检查的良好起点。

    您是否还能够截取输入和输出电压及电流波形的屏幕截图?

    此致、

    Robert Clifton

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    Robert、您好、感谢您的快速回复。

    是的、我们的输入 PWM 以100kHz 的频率运行、这似乎足够了。  我没有任何真正清晰的 TEC 输出示波器截图。  我缺少差分探头、由于转换振铃、触发非常复杂。  但是、我捕获的峰值振铃电压与我制造的 LPF 的 LTSpice 模型非常一致。  我们在该驱动器电路上尝试了两种不同的 TEC、 即1.8 (ish) Ohm @A 二极管封装 TEC 和标称12V 3.8 Ohm 2英寸方形 TEC、这也显示了使用5、5V 时的立即0、0过电流。  下面是 LPF 的 LTSpice 模型、其中 R1是 TEC 负载、R2和 R3是 H 桥驱动器的数据表 MOSFET 电阻、方框图显示了发生内部过流检测的位置:

    PVDD 为5.5V、因此对于内部压降、具有70/30%占空比的 V1和 V2的100kHz 方波建模为5.3V:

    如果我们将 LTSpice 电流探头放在 R1和 R2上,那么我们在每个瞬态5.3V 时看到的电流振铃如下:

      

     20us 和50us 时的初始电流环脉冲只需触摸+和- 4A、然后稳定状态纹波电流趋于平坦。  我们的工作原理是、该初始振铃脉冲会使内部4A OC 限值跳闸。  这会导致 V1和 V2在重试前变为高阻态3-5 μ s、我们得到另一个环、该环再次触发 OC、依此类推。  在该 OC 模式下、两个输出几乎完全同相移动、并且没有通过直列式电流表验证向 TEC 提供明显的电流。

    正如我说过的、如果我们将 PVDD 降至4V 以下、我们可以使其正常工作。  我们使其工作的另一种方法是将两个绕线电感器增加到68uH。  这也显著降低了我们可以提供的最大稳定状态 TEC 电流、并产生如下所示的 LTSpice 瞬态曲线:

      

    初始瞬态电流现在仅为1.6A 最大值、但稳态 TEC 电源电流一直降至500mA。  使用3.3V 电源和10uH 时、我们可以获得最高约1.6A 的电流  理想情况下、我们希望能够提供额定2A TEC 电流以实现最大冷却、但增加 PVDD 电压会在我们达到该值之前触发 OC 保护。

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    好的、看起来我拍摄的.png 屏幕截图没有在论坛上发布。  让我尝试插入它们。

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    Dan、您好!

    电路板布局中是否也有 C1? 您能否将其删除并查看其是否正常工作?

    我将继续考虑其他可能的原因。

    谢谢、

    Robert Clifton