[参考译文] DRV8889-Q1EVM：寻求 TRQ 值和范围解释方面的帮助。

Hi Jongyeon、  

感谢您在这个论坛上发帖。

Unknown 说：

条件为9V、全步进、600PPS、VREF 约为2.97V、 扭矩限制的31.25%。
我预计 MCU 的电压为5V 时电压为3.2V、电压为68K、电压为130K、但实际电压为2.97V。 因此约为1.35A、对吧？

是、电流约为2.97V 时将为1.35A。但 TRQ_DAC 设置为31.25%时、电流将为1.35 x 0.3125 = 422 mA。

Unknown 说：

我测量了 EVB 板、我的控制器以及 A+输出引脚以及 A 和 B 电机的电流波形。 您可以检查该文件吗？
我注意到这里有一些奇怪的东西。 在输出波形的末尾可以明显看到 EVB 板和控制器之间的差异。

假设这是使用的步进模式、两个电流波形看起来都不适合全步进模式驱动。 波形 EVM 和您的控制器在电机绕组上是否都具有相同的100nF 电容器？ 它们是如何连接的？

下面是全步进电压和电流波形的示例-红色和蓝色是显示斩波电流调节的电压、黄色和绿色是电流 A 和 B。这种情况下使用的是其他驱动器器件、如示例所示。  

对于失真的输出波形、失速检测的扭矩计数将不一致、无法可靠地检测失速。  

Unknown 说：

是否有让 TRQ 计数更具可识别性的提示？ 例如、每特定时间将 TRQ 计数发送到 SPI (当前为2ms)[/报价]

TRQ_CNT 会在线圈 B 电流波形每次过零时更新。 因此、为了确保不会丢失样本、TRQ_CNT SPI 寄存器的读取速度必须快于电流波形频率的2倍。 这将取决于电机转速。

Unknown 说：

或者将步骤分解为微步而不是全步。 如果有任何推荐的优化值、请帮助我。
如果我调整步长、是否正确增加、如全600 >一半1200 > 1/4 2400PPS？

TRQ_CNT 在1/8或1/16微步模式下将更好。 您的想法是正确的、  全600 =一半1200 = 1/4 2400PPS  = 1/8 4800PPS 等、以使电机转速相同。

Unknown 说：

另外、为了改善 EMC 特性、我为 A+、B+、A-、B-输出端口分别添加了100nF 的去耦电容器。 这是否会产生影响？

是的。 100nF 过高、会使开关失真。 对于 EMC、我们建议从每个输出连接到 GND 的电容器为10nF 或更小。 使用的典型值约为3.3nF 至4.7nF。

Unknown 说：

电机绕组电阻为正6欧姆。

电感是多少？ 应用电源电压是否为9V？ 您是否能够使用12V 电压？ 在12V 时、TRQ_CNT 会更好。

Unknown 说：

我不确定 EVB 板是否每次都向 SPI 发送 TRQ 计数、但值是可读的。

EVM 不会始终向 GUI 发送 TRQ_CNT。 为了获得一致的读取、我们还提供 TRQ_CNT 作为在 EVM 上采样得更快的模拟输出、可由示波器捕获。 请参阅下面的。

什么是最终应用？它是需要符合汽车标准的步进驱动器吗？ 谢谢你。

此致、Murugavel  

[/quote]

首先、感谢您分享我给您的问题并回答这些问题。

1) 感谢您确认1.35A 是正确的。
因此、为了将控制器和 EVM 电路板置于类似环境中、我认为在 EVM 程序中将满量程电流设置为1.35A 至1.36A、可以将 VREF 安装到大约2.97V、对吧？

2)没有 只有我的控制器在连接到 GND 的每个输出端都有100nF 的去耦电容器。 在 EVM 上不存在该错误。
如果消除这种情况、EMC 特性会恶化、因此我无法消除、但可以降低值来帮助运行电机吗？

全步进模式不合适吗？ 我的电机已经超过了所需的扭矩水平。
我想我在寻找手册时发现、除非需要高扭矩、否则100%全步进都不合适。

但我也很重视噪声、如果我除以阶跃并将 PPS 增加数倍、则是噪声？ 高频？ 我已经看到声音增加了、是否有应对措施？

3)电流波形以如此整洁的梯形出现是正常的吗?

我是否需要读取正使用的电机速度(PPS)的两倍才能不会丢失地读取 TRQ 计数器？
例如、如果我将半步进用作1200PPS、并且1200PPS = 0.83ms、则每2400PPS = 0.416ms 获取 TRQ_COUNT 值是否正确？ 目前、我正在将其固定为2ms。

4)每个 A 相和 B 相的电动机绕组的电阻约为6欧姆
由于这是一个进入汽车的步进电机、因此它的工作电压必须为9V 至16V。 但是、在我的例子中、根据每2ms 读取一次 SPI 的标准、TRQ_COUNT 在特定电压下读取为180~200 μ A 电平、在某个点、其读数为0或0并且180相交。 特别是、该问题通常发生在低于10V 时。 是否存在全步进问题？ 或。 是否应该根据电压更改扭矩限值%？ 因为这是我第一次使用步进电机、所以我遇到了困难。

电动机制造商似乎是在6欧姆电阻、500PPS 和500mA 的基础上制造电动机的、但600PPS 也回答说没有大问题、因为它不是官方产品、所以没有单独的数据集。

首先、TRQ_COUNT 似乎在 EVM 上输出良好。 在删除我的控制器后.. 您是否看到了将 TRQ_COUNT 发送到100nF * 4电容器或 SPI 的周期(取决于输出引脚)的问题？

感谢您告诉我的信息、我检查了 EVM 板上的 TRQ_COUNT 引脚。 我将尝试测量此值。 但我不知道是否可以根据我的能力检查 TRQ_COUNT 的周期、但是... 我会尽力而为。
您能再帮我一次吗？

Hi Jongyeon、  

Unknown 说：

1) 感谢您确认1.35A 是否正确。
因此、为了将控制器和 EVM 电路板置于类似的环境中、我认为在 EVM 程序中将满量程电流设置为1.35A 至1.36A 是正确的、可以将 VREF 设置为大约2.97V、对吧？

是的、假设您像在应用中一样将 TRQ_DAC 设置为31.25%。 这会将电机电流设置为422 mA。 如果将 TRQ_DAC 保持为100%、则可以将满量程电流设置为0.42A

2)没有 只有我的控制器在连接到 GND 的每个输出端都有100nF 的去耦电容器。 在 EVM 上不存在该错误。
如果消除这种情况、EMC 特性会恶化、因此我无法消除、但可以降低值来帮助运行电机吗？

全步进模式不合适吗？ 我的电机已经超过了所需的扭矩水平。
我想我在寻找手册时发现、除非需要高扭矩、否则100%全步进都不合适。

否、示例是显示全步进波形的清晰形状。 对于常规(71%)全步进模式、看起来完全相同。 您共享的波形不会显示整个步进时预期的方波电流波形。

Unknown 说：

但我也重视噪声、如果我细分该步骤并将 PPS 增加多倍、噪声？ 高频？ 我见过声音增加、是否有应对措施？

与全步进电机相比、微步进产生的可闻噪声越来越少。 与全步进相比、该机制的运行更加平滑。 DRV8889-Q1和微步进模式是否增加了可闻噪声？ 可能是电流波形在微步模式下也失真。 在微步进模式下、电流波形将类似于正弦波。

Unknown 说：

3)当前波形以如此整洁的梯形显示是否正常？

是的、这是正常现象。 如果在可用扭矩的极端条件下以非常快的速度运行步进电机、步进电机将会变形。 在电机转速与扭矩特性的正常输出扭矩区域内、全步进中的电流波形将是干净的梯形。 如果步进电机运行速度过快、则波形会失真。 请参阅以下电流波形示例。 这与输出端的电容器无关。 会增加功耗。 如果这是可以接受的、则需要在 EMI 性能与功率耗散之间进行权衡。 这些是通过 DRV8889-Q1EVM 和 PL35L 前照灯调平器步进电机(VM = 12V)捕获的

全步进700 PPS、IFS = 500 mA：

全步进300PPS、IFS = 500 mA：

Unknown 说：

我是否需要读取两倍的电机转速(PPS)来读取 TRQ 计数器而不会丢失？
例如、如果我将半步进用作1200PPS、并且1200PPS = 0.83ms、则每2400PPS = 0.416ms 获取 TRQ_COUNT 值是否正确？ 目前、我收到的是2毫秒固定值。

不是真的。 请参阅上述电流波形。 对于该步进电机、在300PPS 时的电流波形频率为75Hz。 该波形的半个周期为150Hz。 因此、为了避免错过更新、有必要在该半个周期内至少获得两个 TRQ_CNT 样本。 这意味着为300Hz 或每3.33ms 或~ 3ms 一次。 如果电机在600 PPS 下以两倍的速度运行、则必须每~ 1.5ms 读取一次 TRQ_CNT。  

Unknown 说：

我是否应该根据电压更改扭矩限制%？ 因为这是我第一次使用步进电机、所以我遇到了困难。

是的、对于某些电机、失速阈值可能会根据电源电压而变化。  

Unknown 说：

首先、TRQ_COUNT 似乎在 EVM 上输出良好。 在删除我的控制器后.. 您是否看到了将 TRQ_COUNT 发送到100nF * 4电容器或 SPI 的周期(取决于输出引脚)的问题？

我们已经看到输出端的100nF x 4电容器会影响失速检测的可靠性。 电容越小越好。 谢谢你。

此致、Murugavel  

你好。
对于我来说、全步进(100%) 500PPS、压摆10V/us 设置无法正确产生8~17V TRQ 计数输出
我们通过更改为1/8步长4000PPS (压摆36V/us)、确认了 TRQ 计数在8~17V 时超过180。
但在某些电压下、TRQ 计数不是恒定的、在某些情况下它会有一点抖动、这可以吗？
例如、如果连续输出、如200,201,202,202、201、 在稳定电压下、输出200,201,150,130、200 在特定电压下波动130和200、但波动是否足以对电机的运行产生重大影响？ 究竟什么是转换？ 在电流设置下、TRQ 在全部10V、50V 和105V 下都不稳定、只有36V 稳定。
从理论上讲、这称为每小时的电压变化率、但我不知道在实践中该怎么做。

另外、当我获取电机的电流波形时、它看起来像一个方波、就像我在全步进情况下收到的照片的底部、但当它是1/4或1/8步长时、它的输出与顶部的照片类似。 这是正常的吗？

最后、我希望 VREF 引脚具有电阻为68k 和130k 的电压分布、因此流入 VREF 引脚的电压大约为3.3V、但实际上进入了大约2.9V。 假定这会由于高电阻值而导致压降。
您能否解释一下、假设输入3.3V 电压、在1.5A *扭矩限制为50%的情况下将电流限制为0.75A、或通过调整 VREF 引脚中的电压限制为100%、将电流限制为0.75A、从而使电机运行保持稳定？？
而不是在 SW 中输入3.3V 并将其控制到0.5A
模拟地、如果先正确分配电压并使用小型 SW 控制将扭矩限制为0.5A 更稳定、那么我们希望在制造下一个 PCB 时更改施加到 VREF 的电阻值。

另外、哪种方法对 EMC (RE、CE)噪声很强？
电压分布中是否有适合电阻的最大值？ 目前68k 和130k 看起来太高。

是否有办法降低噪声？ 软件和硬件更改都很好。

我们没有测量4000PPS 的波形、因此以13V 2000PPS、1/4STEP、36V/us 的波形图为例。 如果您需要其他数据、请告诉我。

感谢您的持续响应。

Hi Jongyeon、  

感谢您的反馈。

Unknown 说：

但在某些电压下、TRQ 计数不是恒定的、并且在某些情况下它会有一点抖动、这可以吗？
例如、如果连续输出、如200,201,202,202、201、 在稳定电压下、输出200,201,150,130、200 在特定电压下波动130和200、但波动是否足以对电机的运行产生重大影响？[/报价]

通常、这是由于电机或机械系统内的摩擦会发生变化而导致这种波动。 对于某种类型的电机结构、这是预期行为。 这种波动不会对电机运行产生任何重大影响。

Unknown 说：

具体是什么转换？ 在电流设置下、TRQ 在全部10V、50V 和105V 下都不稳定、只有36V 稳定。
理论上、它被称为每小时的电压变化率、但我不知道在实践中应该怎么做。[/报价]

压摆率是 μs 端开关电压的变化率、通常为每 μ s。 本视频可为您提供帮助、 https://www.ti.com/video/5023221354001?keyMatch=slew%20rate%20in%20motor%20driver&tisearch=universal_search。 μs 您的应用、35V/μ s 似乎比其他应用更稳定。   

Unknown 说：

另外、当我获取电动机的电流波形时、它看起来像一个方波、就像我在整步情况下收到的图片的底部、但当它是1/4或1/8步长时、它的输出方式与顶部的图片类似。 正常吗？

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这是预期的波形。 失速 μStep 往往在1/8或1/16 μ s 模式下正常工作。 微步设置越高、微步进越平滑。

[报价 userid="630110" url="~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1501331/drv8889-q1evm-ask-for-help-with-trq-value-and-scope-interpretation/5798690 #5798690"]

最后、我希望 VREF 引脚具有电阻为68k 和130k 的电压分布、因此流入 VREF 引脚的电压大约为3.3V、但实际上进入了大约2.9V。 假定这会由于高电阻值而导致压降。
您能否解释一下、假设输入3.3V 电压、在1.5A *扭矩限制为50%的情况下将电流限制为0.75A、或通过调整 VREF 引脚中的电压限制为100%、将电流限制为0.75A、从而使电机运行保持稳定？？
而不是在 SW 中输入3.3V 并将其控制到0.5A
模拟地、如果先正确分配电压并使用小型 SW 控制将扭矩限制为0.5A 更稳定、那么我们希望在制造下一个 PCB 时更改施加到 VREF 的电阻值。

另外、哪种方法对 EMC (RE、CE)噪声很强？
电压分布中是否有适合电阻的最大值？ 目前68k 和130k 看起来太高。

[/报价]

较低的 VREF 输入电压将是一种更安全的方法、因为当器件上电时、TRQ_DAC 的默认值为100%。 如果您在电源电压欠压期间设置 VREF = 3.3V、电机将在3.3V VREF 下获得100%电流1.5A、这可能会损坏某些电机。 因此、保持 TRQ_DAC 100%并将 VREF 设置为电压以驱动所需线圈电流是最佳做法。 凭借此设置、如果您希望在电机不步进时设置较低的保持电流、TRQ_DAC 还可以提供更高的分辨率。 这两种方法都不会影响相同电流设置下的 EMC 性能。

虽然数据表指出电阻器的并联组合必须< 50 kΩ、但我也要使每个电阻器保持< 50 kΩ。   

Unknown 说：

模拟而言、如果先正确分配电压并使用小型 SW 控制将扭矩限制为0.5A 更稳定、我们想在制造下一个 PCB 时更改施加于 VREF 的电阻值。

是的、这应该没问题。  

Unknown 说：

我们没有测量4000PPS 的波形、因此请上传13V 2000PPS、1/4STEP、36V/us 的波形图作为示例。 如果您需要其他数据、请告知我。

这没关系。 谢谢你。

此致、Murugavel  

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感谢您的答复。
是否有办法降低硬件或软件中电机的噪声？ 更改 PPS 作为替代选项。
噢、我的 MCU 从 GPIO 输出5V 电压。 然后、如果我想将 VREF 引脚调整到 PWM、分压并将电压组合为6.8k 和13k 是正确的吗？ 正如您所说、每个电阻也将更改为小于50k。 如果我使用 PWM、添加去耦电容器是否有所帮助？ 如果 VREF 引脚的电压为3.3V 或更高、会出现哪种问题？

我还在使用其他公司的 STEP 电机 IC、在相同的 PPS 模式下、TI 的噪声更小、但仍然有点大。