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[参考译文] DRV8711:编程前发热问题

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8711
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/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1477762/drv8711-heating-issue-before-programming

器件型号:DRV8711

工具与软件:

您好、TI 团队:

我在设计中使用 DRV8711步进电机驱动器、即使在对电机进行编程或连接之前、DRV8711芯片也会出现过热的情况。 以下是到目前为止我所执行的设置和故障排除步骤的详细信息。

 系统详细信息:
电机:尚未连接
使用的 MOSFET:STD12NF06L-1 (Q_g = 14nC)
电源(VM):[指定您的电压、例如24V ]
PCB 设计:定制板
固件:尚未进行 SPI 编程(新电路板)

 观察结果:
1️⃣ 即使在 SPI 配置之前 DRV8711也升温。
连接 VM 时、2️⃣ PCB 电源会关闭(可能存在过流问题)。
3️⃣ A1_HS、A2_HS、B1_HS、B2_HS 具有内部下拉电阻器、但不存在外部下拉电阻器。
为高侧 MOSFET 正确放置了4️⃣ μ F 自举电容器(100nF)。
5️⃣ PCB 上没有可见的短路。

 所采取的调试步骤:
 编程前测量 A1_HS、A2_HS 电压-未观察到意外高电压。
 选中 TOFF 默认设置–DRV8711默认为0x30 (24 µs、~42kHz PWM)、这应该适合我的 MOSFET。
 检查 VM 电压稳定性–无明显骤降。 未找到短缺


 问题:
1️⃣ 为什么即使没有连接电机、DRV8711在编程前也会发热?
2️⃣ 内部下拉电阻是否不足、会导致 MOSFET 意外导通?
3️⃣ 是否有建议的方法来验证驱动器是否在 SPI 初始化之前意外启用 FET?
4️⃣ 是否存在自举电容器行为不正确可能导致发热的已知问题?

非常感谢您提供任何见解或其他调试建议!

提前感谢您的支持。

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    尊敬的 Arun:  

    感谢您在论坛中发帖。  

    IC 发热的一般原因是:
    1)器件内部和外部用于对 FET 栅极电容进行充电和放电的开关电流需要电流。 该电流会流经电阻路径、从而产生功率损耗。
    2)稳压器降低晶体管上的电压以产生稳定的输出电压、从而驱动内部逻辑、外部电路和低侧 FET。
    3)其他内部电路。

    我想问一些问题。  

    1) 1)您是否会检查 IC 热接地是否已正确焊接?  尽管与功率 FET 相比、IC 本身的功率耗散不大、但如果散热焊盘下方没有足够的 GND 覆铜、如果未将热 GND 正确焊接到 PCB 上、则会变得很热。

    2) 2) 请按照数据表的第7.3.8节 P22所述正确配置 ProDrivers 寄存器。 ( 链接) 

    3)根据 IDRIVE 和 TDRIVE 设置,按照 数据表的第7.3.9 P22节所述选择合适的外部 FET ( 链接 )

    4) 4)计算的 Rsense 是多少?

    5)请检查以下事项,设置你的 fpwm。

    如果您需要更多帮助、请告诉我。

    此致、  

    Mojtaba。

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    尊敬的 Mojtaba:

    感谢您的答复。

    我附上了 数据表原理图 进行查看。 因为这是一个 全新电路板、且尚未通过 SPI 进行编程 我想了解加热问题的可能原因。

    我会检查您的建议、并继续对驱动程序进行编程。 编程后、我将向您提供最新结果。

    期待您对原理图提供反馈。

    此致、
    Arun

    e2e.ti.com/.../et_5F00_stepper_5F00_driver_5F00_131224-_2D00_-ba-_2D00_-copy.pdf

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    尊敬的 Arun:

    VCP 引脚直接连接至 VM!

    VCP 引脚应通过 C48连接至 VM。

    此致、

    Grzegorz

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    尊敬的 Grzegorz:

    感谢您指出这个错误。 我们切断了 VCP 和 VM 之间的布线、并通过它们之间的电容器连接。 虽然这解决了发热问题、但我们仍然无法在 VINT (1.8V)和 V5 (5V)上获得任何输出。 。 SLEEP 引脚为高电平 RESET 处于低电平状态 .

    非常感谢您提供任何建议。

    此致、
    Arun

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    尊敬的 Grzegorz:

    感谢您指出这个错误。 我们切断了 VCP 和 VM 之间的布线、并通过它们之间的电容器连接。 我们已更改新驱动器 IC。 虽然这解决了发热问题、但我们仍然无法在 VINT (1.8V)和 V5 (5V)上获得任何输出。 。  SLEEP 引脚为高电平  RESET 处于低电平状态 .

    非常感谢您提供任何建议。

    此致、
    Arun

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    您好!

    重新焊接引脚后、现在可以获得预期电压。 但是、我们仍然无法通过 SPI 进行通信。 MISO 线上没有活动、它保持高电平。 我们在全部四种模式下进行了检查。

    对可能导致此问题的原因有何建议?

    此致、
    Arun

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    尊敬的 Arun:

    我很高兴听到有一个问题已经解决。 我还记得 SPI 通信的问题吗、DRV8711 SCS 引脚的 MCU SPI 外设 SCS 引脚具有反极性、我使用逆变器来解决此问题。 DRV8711 SDATO 引脚还需要一个外部上拉电阻。 您还可以将 SPI 线路上的示波器信号与 EVAL 板或 DRV8711数据表上的示波器信号进行比较。 另一种发现问题的方法是使用来自评估板的 SPI 信号。

    PS。 请看一下您的图。 MISO 线路上有上拉电阻 R156 -没问题。 我想您不需要 DRV8711 SCS 引脚上的上拉电阻器 R114。

    此致、

    Grzegorz

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    DRV8711 OCP 问题–当 MOSFET 断开连接时、栅极可正确切换

     我们的设计中存在 OCP 问题、并遇到了 过流保护(OCP)故障 .  但是 在 STATUS 寄存器(0x07)中设置 OCP 位 .

    观察结果:

    • 当 MOSFET 断开时、栅极信号会正确切换 .
    • 连接 MOSFET 后、 立即触发 OCP .
    • SLEEP 为高电平、RESET 为低电平 连接到驱动器

    您能否提供有关可能原因的见解 仅在 连接电机时触发 OCP ? 我们是否应该检查其他调试步骤或寄存器配置?是否有任何硬件更改?

    非常感谢您的帮助。

    此致、
    Arun

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    尊敬的 Arun:

    您能否说明何时发生 OCP 故障以及 DRV8711何时正常工作?

    - DRV8711工作正常- PCB 板上存在 MOSFET 是/否,电机连接到 PBC 板是/否,

    -发生 OCP 故障-  PCB 板上存在 MOSFET 是/否、电机连接到 PBC 板是/否

    我会从以下设置开始:

    ISGAIN - 10.

    DTIME - 850ns

    扭矩- 100

    TOFF - 30us

    TBLANK - 0x80

    DECMOD - 始终使用自动混合衰减

    OCPTH - 500mV

    OCPDEG - 2us

    TDRIVEN - 2us

    TDRIVEP - 2us

    IDRIVEN - 100mA

    IDRIVEP - 50mA

    此致、

    Grzegorz

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    您好!

    DRV8711正常工作- PCB 板上存在 MOSFET 是/否: 、电机连接至 PBC 板是/否、  

    发生 OCP 故障-  PCB 板上存在 MOSFET 是/否、 电机连接到 PBC 板是/否

    但电机不旋转。

    此致、

    Arun

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    您好!

    在调试电机驱动器(如 DRV8711)期间、示波器电流探头用于监控电机相电流、非常有用。

    便宜的探头,如下面的一个应该是足够好的大部分时间。

    https://www.tme.eu/pl/en/details/cc-65/meters-and-ac-dc-clamp-probes/hantek/

    此致、

    Grzegorz

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    您好!

    感谢您的答复。 更改 MOSFET 后、未发生 OCP。

    如您所述、我们已使用寄存器初始化参数对驱动程序进行了配置。 但是、仍然无法通过输出通道(A1、A2、B1和 B2)正确驱动输出。

    我们将提供具有50%占空比的400Hz 步进脉冲、但输出不会根据输入步进脉冲按预期变化。 即使我们改变脉冲开关、输出也是稳定的。 请查找随附的输入和输出信号图像以供参考。 请指导我们解决这个问题。

    此致、

    Arun  

     

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    尊敬的 Arun:

    我看不到输出电压有任何问题、T_off 约为30us、根据设置可知哪些正常。 我想您使用的是分度器模式(即 DRV8711)

    PWMMODE 设置为0。 在此模式下、DRV8711会自动设置 PWM 占空比以获得所需的电机相电流、而 PWM 占空比取决于 VM 电压、电机参数、电机转速及其 BEMF 电压。 如果将微步进模式设置为1/16或更高、电机相电流在理想情况下应该能够呈现正弦形状、如 DRV8711数据表中的图16所示。 测量相电机电流的最简单方法是使用电流探头。 您的电机是否旋转?

    此致、

    Grzegorz  

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    尊敬的 Arun:

    请告知我们您的问题是否已解决。 就像前面提到的 Grzegorz、请尝试使用电流探头来获得线圈 A 或 B 的电流波形。确保 DRV8711设置为分度器模式-默认设置为关闭寄存器、PWMMODE = 0。

    此致、Murugavel