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[参考译文] TMDSDOCK2.8379万D:串行USB通信在较高的转换器电压和电流下中断

Guru**** 1681120 points
Other Parts Discussed in Thread: CONTROLSUITE, TMDSHSECDOCK
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/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1098083/tmdsdock28379d-serial-usb-communication-breaks-down-at-higher-converter-voltages-and-currents

部件号:TMDSDOCK2.8379万D
主题中讨论的其他部件: controlSUITETMDSCNCD2.8379万DTMDSHSECDOCK

您好,

我正在使用TMDSDOCK2.8379万D来运行我的定制转换器(IGBT有源功率因数校正(PFC)转换器和三相SiC MOSFET转换器), 但在较高电压(> 150 Vdc)下,当增加直流或交流参考以获得700 Vdc和230 Vac RMS相位时,串行USB (SCI_A)通信会持续中断。

有趣的是,当我运行一个有源功率因数校正转换器(PFC)(逆变器断开,负载连接到直流总线)时,我可以使用高达700 Vdc的直流总线,3 kW的输出直流电源和通信工作正常。 但当我在直流总线上连接逆变器时,串行通信在大约直流总线电压200 Vdc和0.5 A输出线路电流(>100 W)时中断。

到目前为止,我尝试了:

  • 将波特率提高到46.08万 位/秒,
  • 在controlCARD和PC (此)之间使用USB隔离器,通过隔离变压器供电,
  • 正在运行的PC使用电池电源,
  • 使用铁氧体磁芯USB电缆,

但沟通仍然中断。

在以前的一个树中,我被告知这可能是 因为地面弹跳。 我如何确认,衡量并最终减少这种情况。 从我上次报告以来,我重新设计了主板布局并使用了4层主板,但通信仍然中断。  

我现在将在这里介绍一些较旧的线程,有几条建议。 在我开始探讨这些问题之前,请您详细介绍一下这方面的内容吗?

  1. 使用现成的仿真器+隔离适配器插入您自己的底板JTAG插头。 是否可以通过串行连接到TMDSDOCK2.8379万D (现成仿真器)来提高稳定性?
  2. 这表示测量接地弹跳。 我是否可以测量 接地弹跳 ,以确定这是否是问题所在。 以及如何衡量?
  3. 这也表明接地弹跳是由MOSFET切换造成的。 我能否再次测量一下,看看我的逆变器MOSFET是否会导致接地颤动问题,导致串行通信中断?
  4. 这一条表示 接地弹跳取决于布局,应用代码和负载(电机)。

我的第一步是确认接地弹跳是导致通信问题的原因,测量它,尝试找到问题并减少它。 确认这与MOSFET相关,因为只有一个有源功率因数校正转换器的通信工作正常。 如何做到这一点,即衡量和减少。

下一步是增加MOSFET的栅极电阻Rgon和Rgoff?后来,我还想改用 RS232或RS485通信 接口,而不是串行接口,只是为了使通信更稳定,但这仍然不能解决接地弹跳问题或噪声问题。

提前感谢您的参与。

附注

在controlCARD原理图(C:\TI\controlSUITE\DEPEND_KITS\~controlCARDs\TMDSNCD2.8379万D_v1_0\R1_3)中,Rx和Tx信号上没有上拉电阻器。 这是否会导致我运行MOSFET逆变器时通信的可靠性降低? 我读取上拉电阻器可以限制噪声电流并充当滤波器....这仍然无法回答为什么有源PFC通信工作,逆变器通信不工作。

我已经记录了通信正常时的病例(第一个图)和不工作时的病例(第二个图)。 通道1是SCIRXA_GPIO-28 (引脚76),通道3是SCITXA_GPIO-29 (引脚78),通道2是输出线路电压。 在第二种情况下,Rx始终为低。 获得Rx高电压(3.3 Vdc)的唯一方法是断开USB与A:J1的连接,然后重新插入。

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    首先拆下接地盖A:C31。  

    添加此功能是为了防止接地电势彼此之间的浮动距离过远,但我所看到的是它不符合要求,它可能会产生大量噪音,从而导致仿真连接出现问题。

    如果这不能改善您的问题,我们可以从那里出发。

    Reagds,
    科迪  

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    您好,Cody:

    非常感谢您的回复。

    我拆下了A:C31电容器,这极大地改善了系统行为。 我能够在1/2总功率下达到550 Vdc和342 Vrms的输出线路电压。 不幸的是,通信在大约580 Vdc时中断(Rx信号=低),MATLAB报告了相同的错误。

    奥斯卡的描述

    • 图 1:VDC = 340 V,输出电压= 174 V有效值
    • 图 2:VDC = 550 V,输出电压= 342 V有效值
    • 图 3:VDC = 580 V,输出电压= 361 Vrms (Rx =低)

    奥斯卡公曲信号:

    • 通道1 = SCIRXA_GPIO -28 (引脚76)
    • CH2 =输出逆变器线路电压
    • CH3 = SCITXA_GPIO -29 (引脚78)
    • CH4 =输入转换器交流电流

       

    目标是获得650 - 680 V直流电压,以便我能够获得标准输出三相电压3 x 400,50 Hz。

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    Mike,

    我假设C2000器件仍在正常运行,对吗?

    您将探头连接到 SCItx/Rx信号的什么位置? 您是否能够验证信号是否是从C2000器件引脚发出的?

    我认为C2000可能仍能正常运行,但嵌入式仿真器可能存在传导噪声问题。  

    此致,
    科迪  

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    您好,Cody:

    是的,正确。 C2000器件继续正常运行。 当通信中断时,闭环控制继续保持正确的直流总线电压和输出电压,我可以使用应用代码中的逻辑阻止来自外部开关的PWM脉冲。

    在扩展坞上,我复制了与TMDSHSECDOCK (C:\TI\controlSUITE\DEDEC_KITS\~ExperimensKITS\120or180PIN_HSEC_DockingStn-HWdevPkg_v1_1\R4_1)中相同的引脚J2 - J25,因此我可以访问所有信号以进行监控和调试。 我正在连接电压探头的针脚76 (Rx)和78 (Tx)。

    当通信中断时,在Windows的设备管理器中,我无法再看到端口;我无法在高(额定)电压下发送或接收任何数据,调整控制器参数和监控内部变量(例如控制器DQ信号,PWM电压参考等)。 在示波器上,Rx信号降至零,要'重置',唯一的方法是从A:J1断开电缆,然后重新连接。

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    Mike IT听起来好像您的系统注入了足够的噪音来重置仿真器(或导致位错误)。 您可能需要使用更强大的外部隔离仿真器。 黑鹰公司有一些为此目的开发的产品。

    或者,您可以使用另一种方法将数据从设备中取出,使用外部适配器(而不是内置仿真器)获取UART信号并将其转换为USB。 如果你做这样的事情,那么隔离显然是必须的。

    另一个选项是从CCS中删除GEL文件,这样当您重新连接时,它不会重置设备,这将适用于不常发生的瞬态事件,但如果系统始终噪音过大,则此方法可能不会有帮助,因为您很快会再次遇到另一个连接问题。

    此致,
    科迪