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[参考译文] TMS320F280025:控制步进电机、但具有抖动

Guru**** 2463330 points


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/1278955/tms320f280025-control-the-stepper-motor-but-have-a-jitter

器件型号:TMS320F280025

大家好、

客户使用64引脚 F280025控制步进电机。 客户使用 MCU 中的 ADC 对分流电阻器进行采样。

但他们发现、在 EFT 测试时(2000V、5kHz/100kHz、每个300ms 产生75个脉冲)、电机将抖动。 我们在示波器中观察波形。  

我们发现相电流不是很平滑(黄色)、PWM 占空比发生变化(绿色)。 在 EFT 测试期间、ADC 的 AI 引脚可能超过3.6V。

客户使用软件参考来控制 PWM、电机不会抖动。

如果使用滤波器删除 AD 采样中的异常值、则其电路板中会存在过流。

如果没有 EFT 测试、电机将良好瓶胚。 客户还在另一个产品中使用了80引脚 F280025、在 EFT 测试中不存在该问题。

添加一些 TVS 不会更改结果、添加软件中的 GPIO 滤波器 也不会更改结果。

我们测试其他客户的产品(步进控制器280025)也有相同的产品。  

但是在客户最后一个平台28034中、也没有问题。 280025和28034的设计几乎相同。

您有什么解决问题的想法吗?

非常感谢。

  • 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。

    尊敬的:

    Q1)当我们说基于 F28034的设计没有任何问题时、我们是否知道采样的 ADC 引脚上是否仍有引脚噪声/耦合电压?

    Q2)在当前设计中是有噪声物理耦合到被采样的 ADC 输入通道、还是我们认为其他 ADC 引脚上存在噪声/过压事件并且这会导致正在采样的 ADC 通道上的读数不良。

    Q3)您能否说明 EFT 测试是器件附近的辐射噪声?

    Q4)使用内部 ADC 基准或外部 ADC 基准的客户(外部电源为 VREFHI 上的电压)?

    Q5)此外、如果您可以提供 ADC 通道使用、即哪个 ADC 通道有上述问题、以及其余 ADC 通道的连接是什么、这将有所帮助。

    Q6)客户是否尝试更改样本触发器以查看它们是否可以避免噪音?

    此致!

    马修

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    Q1 -他们通过测试发现、所有情况都具有相同的干扰。 他们认为 这些 平台中的设计几乎相同。

    Q2-有一些干扰传播路径。 分流电阻器两侧的电压、MCU 的电源、操作系统的 PCB 布局。

    Q3-客户在电路板电源输入中添加干扰以完成 FFT 测试。 干扰有两种类型、一种是2000V 5kHz 连续75个周期。 另一个是2000V 100KHz 继续75个周期。 它们还添加了一些保护器件、例如 电源与接地之间的一些 TVS、以及 AO 引脚与 GND 之间的双面 TVS。   

    Q4 -基准电压来自外部。

    Q5-18\19\20\13针脚。

    Q6-如何更改样本触发器? 客户向 ADC 添加数字低通滤波器、这意味着他们抛弃了 MCU 中的噪声采样点。 但在这种情况下、   

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    尊敬的:

    客户是否可以临时更改为内部参考、以查看此情况是否有任何变化?  在本实验中、他们也需要移除 PCB 上的 R77。

    我想了解噪声是耦合到 ADC 输入本身、还是 VREFHI 电压是否耦合到噪声。  内部 ref 至少可以排除它。

    此致!

    马修

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    客户已测试此情况、如果他们对 PCB 上的 R77使用内部基准、则可以通过测试。 在这种情况下、噪声仍可由 ADC 采样、但 MCU 不将其用作参考。

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    我不明白你以前的答复。

    我建议客户测试更改 ADC 基准电压源的情况。

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    客户表示改变  ADC 基准电压源后没有任何改善。

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    尊敬的:

    请给我另一天时间回复。

    此致!

    马修

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    尊敬的:

    虽然 F28034上的相同配置无法检测到此问题、但这2个器件上的 ADC 不同、因此可能会发生一些不同的耦合影响。

    下面我将用以下语句作为开头、说违反引脚电压(>VDDA)的 DS 限值可能会导致问题。  https://www.ti.com/document-viewer/TMS320F280025C/datasheet/GUID-XXXXXXXX-SF0T-XXXX-XXXX-000000067422#GUID-XXXXXXXX-SF0L-XXXX-XXXX-000000067422

    我们知道客户是在所有引脚上还是仅在某些引脚上看到这个采样噪声吗?  由于这是由附近源的一些发射造成的、我认为我们需要考虑这是同时在所有引脚上出现的。  

    也许客户可以尝试一些方法、如果他们可以降低排放源的功率、这样他们就不会看到高于 VDDA、看看问题是否消失、这至少会确认这是原因。  为了限制影响、我们可能必须考虑在某些引脚上添加一些阻塞滤波器、或者我们可以增加 S/H 时间以查看我们是否可以平均噪声。

    最后、您能否说明测试设置、即 ETF 打算如何影响系统?  这是通过器件附近的辐射发射;还是注入到电路板上?  

    此致!
    马修

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    噪声被添加到所有电路板的电源输入中。 因此、几乎可以同时从所有输入引脚看到该电压。

    图片是测试如何影响 C2000。

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    要检查的一点是、如果对与其他通道共享 CMPSS 多路复用器的 ADC 通道施加高于 VDDA 的电压、则它可能会反向偏置多路复用器开关并强制开启该路径。  实际上、这会使该信号与该多路复用器上的其他信号短路、然后出现在 ADC 样本中。  客户能否检查一下他们的系统中是否出现了这种依赖关系?

    此致!

    马修