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[参考译文] TMS320F28069M:在过调制期间损坏 DRV 栅极驱动器

Guru**** 2519580 points
Other Parts Discussed in Thread: TMS320F28069M, DRV8353

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/1158311/tms320f28069m-damage-to-drv-gate-driver-during-over-modulation

器件型号:TMS320F28069M
主题中讨论的其他器件: DRV8353

我们使用的是具有 TMS320F28069M、DRV8353RSRGZR 和3个低侧750uA 电流分流器的定制电路板。 我们的 DRV 问题很少、但现在当我们尝试过调制时、几乎立即会出现硬件损坏的永久性故障、即使 USER_MAX_VS_MAG_PU 低至0.51也是如此。 我们使用了具有 IDRIVE 和 user.h 设置的 Lab10a 代码、这些设置适用于 USER_MAX_VS_MAG_PU = 0.5。 产生的 SPI 故障是 DRV 芯片的其中一个低侧栅极驱动器上的 VGS。 对我来说、这表示发生了击穿问题。 我们的所有 FET 都没有发生故障、它始终是 DRV 芯片。

我们想尝试的是:

  • 在 DRV SPI 上使用最长的硬件死区时间
  • 在 F28069的 PWM 发生器中添加软件死区时间
  • 将 IDRIVE 电流降至最低设置。

是否有人对我们如何保护 DRV 免受损坏有任何其他建议?

此外、我们还有双 FET 和0欧姆栅极电阻器、因此我们可以选择在栅极和 FET 之间放置一个电阻器。

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    尊敬的 James:

    我想您可以排除任何击穿、因为 NFETS 漏源极结未短接。 您可能希望在电源驱动器论坛中发布此问题、看看他们的想法。 尽管您更有可能需要添加一个除0r 以外的值的栅极电阻器、因为栅极电流设置可能会对 HO/LO 输出造成压力。 通常使 Toff 电流设置比 Ton 更强、从而使 NFETS 关断速度更快、从而停止击穿。

    我们看不到在 HO 或 LO 图腾柱中发生栅极驱动器击穿的大量信息。  

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    尊敬的 James:

    我们的 DRV8353专家之一将很快回来、感谢您的耐心等待。

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    您可以设置正确的 DRV VDS 以保护 DRV 和 FET、还需要根据 FET 配置正确的死区时间和 IDRIVE 电流。

    您是否在电机相位和直流总线线路上看到过流和过压?

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    感谢大家。

    我们可以看到的一个潜在问题是、在 user.h 中设置 USER_MAX_VS_MAG_PU 实际上不会更改实验的运行时值。 MATH_two_over_three 的值是硬编码的、并按照以下两行覆盖用户设置:

    gMotorVars.OverModulation = _IQ(MATH_TWO_OVER_THREE);
    CTRL_setMaxVsMag_pu(ctrlHandle,gMotorVars.OverModulation);

    因此 、对于之前的试验、我们实际上一直在以 USER_MAX_VS_MAG_PU 0.66667运行、当时我们认为它较低。

    在运行几个 USER_MAX_VS_MAG_PU=0.51的实验后、我们可以看到有 ADC 电流尖峰被成功忽略。 我们目前正在运行更多测试、并希望最终达到100%占空比。 我们对采样有一些顾虑。 通过查看 ISR 中被忽略的分流器、可以看出被忽略的分流器中几乎存在重叠、我们很快就需要一次性重建两个 ADC 样本。

    在 svgen_current.h 中、代码似乎已经被注释掉、以处理忽略两个分流器的情况?

    /*
      else if (svgencurrent->IgnoreShunt==ignore_ab)
      {		// repair a and b based on c
        Ia = (-Ic)>>1;       //Ia = (-Ic)/2;
        Ib = Ia;              //Ib = Ia;
      }
      else if (svgencurrent->IgnoreShunt==ignore_ac)
      {		// repair a and c based on b
        Ia = (-Ib)>>1;       //Ia = (-Ib)/2;
        Ic = Ia;              //Ic = Ia;
      }
      else if (svgencurrent->IgnoreShunt==ignore_bc)
      {		// repair b and c based on a
        Ib = (-Ia)>>1;       //Ib = (-Ia)/2;
        Ic = Ib;              //Ic = Ib;
      }
    */

    如果我们要尝试更高的 USER_MAX_VS_MAG_PU 值、我们是否需要重新引入此代码?

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    James、您好、

     

    当您怀疑击穿时、减小 IDRIVE 并增加死区时间是一个很好的步骤。 选择 IDRIVE 的一种好方法是将 VDS 的上升/下降时间设置在100-200ns 之间以实现快速开关。 但是、如果是这种情况、我本来希望看到一些 MOSFET 损坏。

    为了更好地了解这种情况、我建议捕获所有三个相位的 GHx、GLx 和电机相电流波形。

     

    此致、

    Akshay

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    尊敬的 James:  

    关闭此主题-如果您需要进一步帮助、请告知我们、如果您的问题得到解答、请帮助将上述答案标记为"已解决"。 谢谢!

    此致、  
    Andrew  

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    感谢您的回答。 自这篇文章以来、我们还损坏了更多的栅极驱动器。

    我们将设计更改为使用相位分流器而不是低侧分流器。 这样就无需使用电流重构技术、但会增加电阻器上的功率耗散。

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    我只想提一下、在切换到直列式电流分流检测后、高达100% PWM 占空比的过调制能够完美地工作。 缺点是我们需要外部电流感应放大器、而不是 DRV8353集成放大器。 这不需要电流重构算法。

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    很高兴知道它是成功的!

    最棒的

    Akshay