[参考译文] DRV8301-69M-套件：低电感电动机外部电感器

1.在电动机线路上添加外部电感会影响电动机效率和不正确的转子角度。如果使用无传感器FOC，我们没有添加外部电感的此类算法和评估。

2.我们有一种算法来控制低电感电机，而不添加任何外部电感，请参阅lab_02C，最好使用更高的PWM频率，以改善电流波形。

1.我知道如果不考虑，它会对效率和转子角度产生负面影响，我想知道如何计算外部电感，这样转子角度才是正确的。 如果编码器有助于更好地跟踪角度，并且如果有某种方法可以添加相位偏移以考虑电感器，我可以使用编码器。 电动机是正弦线，所以如果我能为其提供完美的正弦波，那么最大可能的效率就是，这就是为什么我尝试使用外部电感器将正弦输入电动机，而不依靠电动机来使其平滑 PWM自身。

2.我已使用LAB_02C来识别使用45KHz PWM的电机。 我想这会让我再问几个问题。 在没有任何额外硬件的情况下，该板可支持多高的PWM？ 此外，在无传感器运行时，它是执行梯形PWM还是SPWM？

再次感谢

还有什么想法吗？

我们将外部电感视为电机的定子电感，用于电机或控制套件电机控制算法。

好的，我还有其他几个问题。
1.在没有任何额外硬件的情况下，主板可以支持多高的PWM？
2.在无传感器运行时，它是执行梯形PWM还是SPWM？
3.我在LSD和LSQ定义中包含外部电感与不包含它们之间有什么区别？ 我的意思是，我可以单独测量电动机的电感并使用此值或使用电动机加电感器值。

谢谢

Jesse，
感谢您的私人消息。
请查看有关外部电感器的帖子
e2e.ti.com/.../124.259万

在没有任何额外硬件的情况下，该板可支持多高的PWM？

这确实由栅极驱动器和“刻度”决定，以将采样/控制器中断到合理的水平。 有些机器的运行频率为100 KHz。

此外，在无传感器运行时，它是执行梯形PWM还是SPWM？

- SVPWM始终使用，但如lab10中所述，我们可以进入过度调制区域以梯形方式驱动

感谢您发布有关外部电感的帖子。 我对DRV8301-HC-EVM Rev D板上的电感器的确切位置有点不清楚。 你能让我更深入地了解他们应该去哪里吗？

关于PWM速率，如果我只是不断增加，我会收到错误或指示，表明我已超出硬件功能吗？

再次感谢你的帮助。

杰西

有一个图表。

它必须位于分流电路和FET之间

我认为您不会收到任何关于PWM频率的错误报告

希望你度过了一个愉快的周末 我看到了图表，并一直在查看主板的示意图，以确定他们应该去哪里。 我很想知道是否可以将这些外部电感器放在DRV8301-HC-EVM Rev D板上，或者我是否需要制作自己的电感器才能实现这一目标？

我真的很想了解如何尽可能提高PWM率，以降低外部电感量(100 kHz会更好)。 您能否为我提供有关如何确定此问题或如何确保我不会超出硬件功能的更多信息？

我正在使用的电机是一个16极(8对)，约为.110欧姆的相位到相位测量值和10uH的相位到相位测量值。 目标速度约为3000 RPM

如果有其他信息，请告诉我。

再次感谢

提高PWM率取决于驱动器，FET和MCU (主要与中断时间处理器加载有关)。

我不会将DRV8301用于此高PWM频率应用。 我们即将发布用于高电流应用的新TI设计，我们使用了具有NexFET CSD1.9506万KCS的UCC2.7211万D栅极驱动器。 如果您想使用集成电机驱动器，我会查看DRV8305或新的DRV832x

运行100 KHz PWM时，需要考虑MotorWare的一些事项。

1.您不仅需要使用基于硬件的PWM_Ticks，还需要使用软件ISR_Ticks之一
例如，您可以设置
#define user_PWM_FREQ_kHz (90.0)
#define user_NUM_PWM_TICK_Per_ISR_TICK (2)//基于ISR的45 KHz ADC
#define user_NUM_ISR_TICS_PRL_TICK (3)// 15 KHz控制ISR

2.这意味着您无法在系统中使用马达ID功能。 不是一个大问题，但要注意。 使用适用于ISR_Ticks的设置(1)识别马达，如默认值(45.0)，(3)，(1)


另一种选择是在您的设计中放弃分流，只需使用相位电流传感器。 这样您就不必担心低电感效应。

您使用DRV8301的PWM的高度是多少？

关于这种新设计何时发布有什么想法？

是否有适用于DRV8305和DRV832x的开发模块(如DRV8301-HC-EVM)？ 我找不到任何东西，但今天会看更多。

我的目标是使用较高的PWM，这样我就可以最小化外部电感器的大小。 我的应用中的电感器确实有助于在电动机之前平滑波形，以便我可以轻松测量它们，也可以使电动机尽可能接近完美的正弦波，从而实现最高的隔离电动机性能。

我以前见过20 KHz的最高频率。 我们在45 KHz的频率下使用它，但它的性能肯定不是那么好。

TIDM-1003已进入发布的最后阶段，因此在6月的某个时候发布。

BOOSTXL-DRV8305EVM可与LaunchPad配合使用，还有drv8305q1evm。  两者都与MotorWare配合使用。

很少应用实际使用外部电感器。 我们刚刚展示了效果。  通常，如果切换电流非常差，则使用相位电流传感器(LEM)，或者如果是成本敏感型应用，则使用具有较低电流采样要求的更简单BLDC技术。

我在查看DRV8305Q1EVM的user.h文件，它与DRV8301的内容相同，即：

//！ \brief定义脉宽调制(PWM)频率(kHz)
//！ 在此可以直接安全地设置高达30 KHz的简短PWM频率(在某些情况下最大为60 KHz)
//！ \brief对于较高的PWM频率(对于低电感，高电流脉动电动机，通常为60 KHz以上)，建议使用ePWM硬件
//！ 简明和可调节的ADC SOC，用于对控制系统中已完成的ADC转换中断进行小数选择，或使用软件Que示例。
//！ \brief否则，您可能会丢失中断并中断控制状态机的计时

我不确定ePWM硬件是什么或如何使用它。

DRV8305Q1EVM支持多高的PWM？

我是否能够将外部电感用于DRV8305Q1EVM？

我是否需要制作一个自定义板来添加电感器并使用更高的PWM，或者人们是否能够直接添加到其中任何一个板？

再次感谢

这些评论不准确。 它们源自90 MHz F2806x系列的原始开发，在该系列中，30 KHz PWM和30 KHz控制速率在技术上是可行的，但在实际应用中并不实用。  它们与整个时间有关，与驾驶员无关，甚至应该在实践中这样做。

ePWM硬件是上面提到的PWM_Tick。 它是一项硬件功能，每隔1，2或3次延迟ADC转换中断的开始时间。

有关最大PWM速率，您必须查阅DRV8305数据表或电机驱动论坛。

我想你可以，但是我们自己没有在任何一个板上做过。 正如我所说的，在实际应用中，这种情况并不常见。

好的，所以再多几个关于PWM率的问题。 您提到，当我询问在没有额外硬件的情况下，主板支持多高时，有些机器的运行频率高达100kHz，但当我询问您使用8301的频率时，您说最高支持20kHz，但性能降低时最高支持45 kHz。

我想知道使用什么硬件来实现100kHz？
您是否仍能使用汽车用品？
当您说在使用45kHz时性能不那么好时，您意味着什么？

很抱歉不断询问这件事，我只是想弄清楚我可以从TI购买的与汽车器件配合使用的最佳产品，我可以在60kHz以上工作，最好是100kHz以上，我可以修改这些产品以允许使用外部电感器。 外部电感器部分是一个要求，但在PWM率上，它实际上只是尽可能高，以最小化电感器尺寸。

如果我的内存正确，这是使用MotorWare在DRV812-69M-Kit上完成的。 它是100 KHz PWM，带有/3个tick = 33.3 KHz控制环路。 90 MHz处理器以该速率完全占用。 这对于实际产品来说是不实际的。 我还想辩论一下，对于一个需要100 KHz PWM....的马达来说，FOC是否是最好的技术

对于DRV8301，它也不处理较高的PWM频率。

为什么您认为需要外部电感器？

我想使用外部电感器在电动机之前平滑波形，以便电动机看到尽可能接近正弦波。 我正在尝试构建一个能够测试电机最大效率的控制器。 我需要为它提供正弦波，并且能够测量控制器后面的电动机的输入。 增加PWM的唯一目的是使我能够减小电感器的大小。

感谢Chris的回答，这对我们很有帮助。

只是想澄清一下，当您说"60 KHz PWM，(3)，用于有效20 KHz "或"100 KHz，(2)，(2)，用于有效25 KHz "时，这意味着我可以将USER_PWM_FREQ_kHz设置为60或100，那么对于3或2和2，是哪一个？

我还想知道如何复制/编辑DRV8301 EVM板。 controlSUITE中提供了设计文件，但我被告知它们是使用Allegro PCB创建的。 没有Allegro，是否有任何编辑方法？ 我想我有点好奇，您是否有定制设计的经验。 人们通常是编辑现有文件还是从头开始重新创建？

我看到TIDM-1003已经发布，除了2个例外情况，几乎正是我所需要的。 它提到最大输入电流为10A，最大输出电流为50A，但在讨论硬件组件的章节中，FET似乎可以处理更高的电流。 我认为基本上所有关于电流额定值的讨论都至少列出了25A，所以我想知道是什么决定了10A输入电流额定值？

还列出了逆变器切换频率，是否有简单的方法来提高此频率？

我知道是否应该在其他地方询问有关TIDM-1003的问题，如果是这种情况，请在那里向我咨询。

再次感谢

杰西

User_PWM_FREQ_kHz
USER_NUM_PWM_TICK_Per_ISR_TICK
USER_NUM_ISR_TICS_PRL_TICK

"人们通常是编辑现有文件还是从头开始重新创建？ "
这是一种混合。 许多都是从设计文件开始的。

我将在此处查看Yanming是否会回答您关于TI设计的问题。

"还列出了逆变器切换频率，是否有简单的方法来提高此频率？"
与我们之前讨论的相同，但我让Yanming评论一下是否由于所选组件而存在频率限制。

1.可使用最高PWM频率，这取决于MCU，ISR代码和电源模块及其驱动器的CPU频率。
正如Chris与您讨论的那样，需要在user.h中设置几个参数
USER_SYSTEM_FREQ_MHz
User_PWM_FREQ_kHz
USER_NUM_PWM_TICK_Per_ISR_TICK

ISR频率= USER_PWM_FREQ_KHz/USER_NUM_PWM_TICK_PER_ISR_TICK

我们通常建议60MHz CPU的ISR频率低于20kHz，90MHz CPU的ISR频率低于30kHz，有关详细的设计注意事项，请参阅InstaSPIN-FOC指南(SPRUHJ1G)的第5节和第8节。

大多数MOSFET及其驱动器(如DRV8301，DRV8305和TIDM-1003硬件)可以支持非常高的PWM，甚至高达200kHz，但PWM输出分辨率非常低，如果设置了如此高的PWM频率，控制算法的CPU中断将溢出无法及时执行。

2.您必须使用设计的软件来编辑PCB文件。 作为参考，BoostXL8031和BoostXL8305均由Altium AD设计。

3.最大电流必须考虑PCB板，电流并联电阻器，电源线路的热。 通常，我们选择1.5~为最大输出电流的2倍的ID，并且需要较低的RDSon以获得更好的热性能。 最大输入电流根据48V直流电源的逆变器功耗计算得出，最大输出电流由电流并联电阻器和控制器ADC的输入范围计算得出。