[参考译文] DRV8434AEVM：DRV8434A：在扭矩计数模式下失速时 TRQ_CNT 0V

突然行为发生了变化。 当 MODE=0（扭矩计数模式）并运行电机、直到失速 、STL_REP 保持为 0、nFAULT 保持为 1 且 TRQ_CNT=0V。  
然后、我将步进速度更改为 1kHz、这导致 失速时 TRQ_CNT = 2.5V。

现在、当我设置 MODE=HighZ（学习模式）并将电机运行到末端位置 、使 STL_REP 保持在 0、nFAULT 为 1、但 TRQ_CNT 会增加到 2.5V。

同样、似乎学习模式根本不起作用

 您好：Mats、

感谢您通过此论坛与我们联系。

您是否查看了  部分数据表中失速检测的详细说明  6.3.9.4 失速检测  第 22-26 页是否包括流程图？ 以下 e2e 帖子 一、 二 可能也会对您有所帮助。

我使用 DRV8434AEVM 为 STM32 评估板和一个小型步进电机提供一个设置、用于 V8 怠速空气控制。 330Hz 步进。 尚未完成学习模式。

小型步进电机往往具有非常高的线圈 DCR（直流电阻）和高 L、并且往往具有低 BEMF、这可能不支持可靠的失速学习或检测。 请分享步进电机数据表。 330Hz 下使用的微步进模式是什么。 我假设 VM = 12V。IFS 电流设置/VREF 电压和 TRQ_DAC 设置是什么？ 如果可能、请分享线圈电流波形。

在初始 STM 板设置后、我设置 nSLEEP 且 ENABLE=1、MODE=0。 这会导致 STL_REP=0、nFAULT=1。 TRQ_CNT = 2、5V。 如果我随后开始使电机偏离结束位置、 TRQ_CNT 将在 8 个阶跃后降至 0V。 当我稍后达到结束位置 STL_REP=1、nFAULT=0、但 TRQ_CNT 不变为 0V。

这是正常的吗？

TRQ_CNT (0V) 似乎非常低、可能是由于高 DCR 步进电机的原因。 但是、在结束位置 、设备似乎已检测到它。 如果 DCR 过高、> 10Ω 失速检测可能不一致、则这可能无法持续工作。  

所以似乎学习模式根本不起作用

对于该电机、可能的失速可能微不足道。 请分享所要求的信息。 我们将回顾并确定失速检测不当的原因。 谢谢你。

此致、Murugavel  

您好 Murugavel、

感谢您的评论。  不幸的是、我无法获得步进器的规格、因为它集成在节气门体中。 但我测量的 DCR 为 50 欧姆、所以远高于 10 欧姆。 遗憾的是、我无法使用电流仪器测量线圈电流波形。

M0/M1 为高阻态、因此设置为 128 个微步进。 尝试 256 次、没有明显的不同结果。 VM 为 12V。

我还尝试设置 x8 以启用 8 倍扭矩计数调节、但电机完全不会步进。

关于 8.2.2.2 电流调节中的公式 2： 我将 10k 电位器用作分压器、以便能够测试各种 VREF 电压、但无法看到它如何影响行为。

什么是 TRQ_DAC？ 它只是 8.2.2.2 中的设置,但从未解释过它代表什么。 它也被描述为“(%)“。 但这意味着什么？ 它应该是一个值[0 .. 100]或[0。 1]？  

我认为我最大的问题是、我不知道当参数朝某个方向变化时会发生什么预期。 与 TRQ_DAC = 90%相比、TRQ_DAC = 10%会如何影响系统、或者微步进选择将如何影响行为。

现在、测试代码减少、仅在扭矩计数模式下端到端运行步进器、以便我可以测量对不同参数的更改。
驱动器启用后、它会输出 TRQ_CNT = 2.5V、但在步进开始时它几乎立即降至零。 我会将其解释为驱动器认为步进电机满载/失速。

您认为这款 50 Ω 步进器是否有机会让驱动器配合使用？ 或者,我必须去一些其他的解决方案（什么可能）?  

您好：Mats、

但我测量的 DCR 为 50 欧姆、因此远高于 10 欧姆。 遗憾的是、我无法使用当前仪器测量线圈电流波形。

线圈电流波形将揭示是否进行了正确的电流调节。 基于 12V 和 50Ω 、线圈电流必须设置为小于 V/R、或者 240mA 或 VREF 必须设置为小于 317mV。 我建议留出裕度、以便在电机的目标速度下为 BEMF 留出空间、从而降低线圈 VM - VBEMF 的可用电压。 因此、IFS 目标 180mA 或 240mV。 确保将衰减模式设置为智能调优纹波控制衰减模式 STRC。

M0/M1 为高阻态、因此设置为 128 个微步进。 尝试 256 次、没有明显的不同结果。 VM 为 12V。

对于此类高 DCR 电机、失速检测的甜点为 1/8 或 1/16 步进模式。 请使用上述建议的电流设置尝试使用此设置。

我还尝试设置 x8 来启用 8 倍扭矩计数缩放、但电机完全不会步进。

我假设您将使能引脚悬空。 为了确保处于高阻态、此引脚上的电压必须为 2V +/- 0.2V。请参阅以下规格。 这是在 EVM 中实现的、并按预期工作。 在 x8 扭矩计数模式下、当此引脚处于高阻态时、我们预计电机正常步进。

什么是 TRQ_DAC？ 它只是 8.2.2.2 中的设置,但从未解释过它代表什么。 它也被描述为“(%)“。 但这意味着什么？ 它应该是一个值[0 .. 100]或[0。 1]？  [/报价]

我的错、请忽略。 在 DRV8434S 中、不适用于 A。它只是用于计算线圈电流的 VREF 分压器。  

启用驱动器后、它会输出 TRQ_CNT = 2.5V、但在步进启动时它几乎立即降至零。 我将其解释为驱动程序认为步进电机已满载/停止。

这表明衰减模式已正确设置为 STRC。 这只是由于电机的高 DCR、电流调节周期中的 tOFF 不存在或 SNR 较差。 驱动器无法计算扭矩计数并报告零。 或许我在上面建议的步进模式和 VREF 设置可以获得更好的结果。

有关如何在此器件中检测失速的详细信息、请参阅此应用手册。

您认为是否有机会让驱动程序使用此 50 欧姆步进器？

这将取决于电机的 L、电机 BEMF 常数、VM 电压、IFS 设置、微步进设置和步进速率 PPS。 请使用建议值进行测试。 如果这些设置未获得任何扭矩计数、则可能无法使用 DRV8434A 进行失速检测。

此电机的 L 是多少？ 使用的步进率 PPS 是什么？ 运行得太快、让电机生成压倒性 BEMF 无助于失速检测。 如果步进速率太慢、BEMF 不足将不有助于失速检测。 您可以对不同的速度进行实验、并尝试识别一个甜蜜点、从而获得可靠的失速检测功能。  谢谢你。

此致、Murugavel  

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您好  Murugavel、

感谢您的广泛答复。 我遇到了另一个需要解决的问题、然后才能测试上面的您的建议。 我使用 10k 精度电位器来产生 VREF。 我过去曾做的是在连接到电路板之前修整电位器中点的 VREF 电压。 现在、我在连接电位器的情况下测量了 VREF、并且无论我将电位器设置为什么、电压都一直保持在 1.08V（除非它在 VREF 变为 0 或 VCC 时处于结束位置）。
DoC 说 VREF 是一个连接到 GND 的 500k 下拉电阻器的输入、因此我不明白 VREF 引脚为何如此行为。 有什么想法吗？   

您好：Mats、

现在、我在连接电位器的情况下测量了 VREF、无论我将电位器设置为 1.08V、电压都固定在 1.08V、除非当 VREF 变为 0 或 VCC 时，电压处于结束位置）。
DoC 说 VREF 是一个连接到 GND 的 500k 下拉电阻器的输入、因此我不明白 VREF 引脚为何如此行为。 有什么想法吗？  [/报价]

您可以校正 VREF 输入是高输入电阻。 此引脚的漏电流规格位于数据表中 — 请参阅下文。

假设电位器没有损坏、您应该能够使用 10kΩ 电位器在 VREF 上测量适当的可变电压。 在此测量期间、是否启用了 VM 电源电压？ 如果答案是肯定的、则很可能是由于处理 ESD 等原因而损坏了器件  

此致、Murugavel  

您好：Mats、

感谢您的更新。 很高兴您 解决了 Vref 问题。

但如何“确保衰减模式设置为智能调优纹波控制衰减模式 STRC。“ 它不是始终开启吗？ 无法找到如何启用/禁用它。

这是默认的衰减模式。 您可以通过 CTRL2 寄存器衰减[2：0]位来设置它。  

下面是示波器跟踪、说明 nSLEEP 发布时会发生什么情况。 我有什么问题、那就是在执行任何步进之前、nFAULT 会立即被拉低。 并且它不会在 nSLEEP 复位脉冲 (31us) 上变为高电平。   
阅读表 7-7“故障条件汇总“、了解哪些因素可能导致 nFAULT 立即激活、但无法看到哪些因素可能导致 nFAULT 立即激活。[/报价]

电机是否连接到 A 相和 B 相输出？ 您可能需要使用欧姆表检查线圈连接是否正确。 它似乎是开路负载 OL 故障 、请参阅数据表中的以下内容。

此致、Murugavel  

您好  Murugavel、

您可以使用 CTRL2 寄存器衰减[2：0]位进行设置。

这是 DRV8434A 芯片。 我看不到它有任何可以在外部访问的 CTRL2 寄存器。 在 7.3.5.1 中、“智能调优纹波控制“显示为“智能调优纹波控制通过在 ITRIP 电平旁边设置 IVALLEY 电平来工作。“ 但没有说明如何做到这一点、因此我假设芯片会自动做到这一点。 或?

同样在 DRV8434AEVM 板上的电机连接器上测得、当连接了多个连接器时、两个连接器上的电阻为 50 Ω、当未连接时、这两个连接器上的电阻为 100 Ω。  

然后、在 nSLEEP 被停用后、我测量了一个线圈上的电压。 交流电为 218mA、应远高于开路负载电流阈值。


当电机处于静态条件（非步进）时、这是否为正常波形？

您好：Mats、

这是 DRV8434A 芯片。 我看不到它有任何可以在外部访问的 CTRL2 寄存器。 在 7.3.5.1 中、“智能调优纹波控制“显示为“智能调优纹波控制通过在 ITRIP 电平旁边设置 IVALLEY 电平来工作。“ 但没有说明如何做到这一点、因此我假设芯片会自动做到这一点。 或?

我的错。 我再次与另一台设备混用。 DRV8434A 仅在 STRC 模式下运行。 没有其他要设置的内容。  

再次在 DRV8434AEVM 板上的电机连接器上测得、当连接了多个连接器时、两个连接器上的电阻值分别为 50 欧姆、当未连接多个连接器时、我得到的电阻值分别为 100 欧姆。  
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感谢您的确认。

I 然后在上面停用 nSLEEP 后测量到一个线圈上的电压。 交流电为 218mA、应远高于开路负载电流阈值。


当电机处于静态条件（非步进）时、这是否为正常波形？

当电机处于静态条件（保持电流）时、这个电流波形还是电压波形？ 使用的微步进设置是什么？ 电压波形始终是具有 tON 和 tOFF 且与 ITRIP 电流调节匹配的矩形波形。 当 STEP =低电平时、电机停止、这还取决于分度器位置。 请参阅下面的 DRV8434A 线圈 A 电流蓝色和 AOUT1 电压黄色波形捕获。  

步进在 2000 PPS 1/8 步进模式下：

正确、这不应该是 OL 问题。 看起来没有正确设置失速检测。 您是否可以设置为失速阈值模式 STL_MODE =高电平并且 TRQ_CNT/STL_TH 引脚设置为 0V？ 尽管报告了 nFAULT、但它不应影响电机运行、因为失速检测仅用于报告。 谢谢你。

此致、Murugavel  

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您好  Murugavel、

上述测量是当电机以 1/16 步进步进步进时进行的。
然后 、I 设置为失速阈值模式 STL_MODE =高电平且 TRQ_CNT/STL_TH 引脚为 0V、并且在以 1/16 步进时测得通过一个线圈的电流。 即使电流信号（（176mA 峰值）与您的电流信号（如上所示）、电机也会步进。 是否知道为什么 1/2 周期内的电流会在 0 和正弦波之间切换？

您好：Mats、

这看起来像是电流探头问题。 您将什么用于电流探头？ 也许您可能必须降低测量带宽。  

此致、Murugavel  

您好  Murugavel、

我不使用电感式探头进行测量。 我在每个线圈电路中插入了一个 1 欧姆电阻、并测量一个电阻器每一侧的电压。 然后、我在 Excel 中进行数学运算以获得电阻器上的电压、通过了解电阻器、可以得到电流。
我可以在导出的电压值中看到电压在 0 和正弦曲线电压之间来回跳变的情况。 因此、当电流沿其中一个方向流动时、驱动器中似乎会对 OS 做出反应。  
我已经减少了 10 次采样、但这种模式仍然是电流在一个方向上有效、但在另一个方向上无效。

此致
垫子

您好：Mats、

明白了、感谢您的澄清。 在测量电压以执行数学运算并准确提取电流样本时、必须考虑并正确减去 tON 和 tOFF PWM 周期。 这些 PWM 切换是相当快速的边沿、需要非常快速的采样、以确保它们不会被错过并正确减去、以获得干净的电流波形样本。 我认为这就是计算出的电流波形看起来受到污染的原因。  不可能出现此类电流波形伪影。 OFC 可能还有其他原因、例如高反电动势导致正弦波失真。 我认为这不是系统中的实际电流波形。

可能、一种解决方案是对两个电压样本通过 1Ω 电阻器执行 LPF（低通滤波器）来消除高频混叠伪影、然后 执行数学运算以获得滤波后的电流波形。 我非常确定、您设置中的电流波形看起来是一个合理的正弦波、类似于我分享的捕获。  

我 过去使用这些低成本电流探头 ( https://www.amazon.com/dp/B06W2KFZLW?ref_=ppx_hzsearch_conn_dt_b_fed_asin_title_1 和 https://www.picotech.com/accessories/current-probes/60-a-current-probe-bnc) 获得了体面的电流波形。     

此致、Murugavel  

尊敬的  Murugavel：

有了 Hantek CC-65 探头、现在我得到了这个波形、当电机以 5ms/步进的方式执行 16 步进时。 探头设置为 100mV/A ->峰值电流 316/EVM 2mA = 158mA。 曲线看起来不错、因此仍然没有说明为什么在 nSLEEP 变为高电平时 nFAULT 和 STL_REP 会立即变为低电平。

您好：Mats、

感谢您的更新。 电流波形看起来不错。

因此仍然没有说明为什么在 nSLEEP 变为高电平时 nFAULT 和 STL_REP 会立即变为低电平。

问题 可能是电机线圈 50Ω 的高 DCR 。我认为扭矩计数太低、无法通过该电机进行可靠的失速检测。  

当 STL_MODE = GND 时、 TRQ_CNT/STL_TH 引脚上的测量电压是多少？ 必须在电机稳定运行且没有即将失速时测量该值。 在该模式下、您可以手动失速电机、并查看当电机失速时 TRQ_CNT 是否下降至接近 0V。  

记下此扭矩计数值后、更改 STL_MODE = DVDD。 输入一个介于扭矩计数值的 10%到 40%之间的模拟直流输入电压。 在此模式下、启动电机后立即发出 nFAULT 复位脉冲、以清除之前记录的任何故障。 让电机失速。 它应该报告失速故障。

注意：当电机以目标速度正常运行时、扭矩计数非常低、这意味着电机参数不利于使用 DRV8434A 进行可靠的失速检测。 尝试将电机电流增加至 250mA 峰值电流、看看它是否改善了扭矩计数。  

nFAULT 脉冲是 nSLEEP 引脚上的高电平到低电平、然后是低电平到高电平转换。 它应该围绕 30 μs 。 请参阅下面的。 谢谢你。  

此致、Murugavel   

您好  Murugavel、

我现在设置 STL_MODE = GND、电机与结束位置之间的距离良好。
在 (A) 低于 nSLEEP 时、会设置为 1（当 MODE 已设置为 GND 时）。 nFAULT 几乎立即降至 0、TRQ_CNT/STL_TH 变为 2.48V。  
在 (B) 处、发出符合上述标准的 nSLEEP 复位脉冲 (31、04us)、nFAULT 上没有任何有效延迟
(C) 步进启动时（5ms/步进）
在 (D) 之后 35.4ms (C)（对应于 7 个阶跃）时、TRQ_CNT 将从 2.48V 下降到 0V

我不理解的是、为什么在执行任何指示“检测到故障“的步骤之前、nFAULT 几乎会在复位后立即变为活动状态。
但什么错呢？ 它不是“VM 欠压锁定 (UVLO)“、“VCP 欠压锁定 (CPUV)“。 它不能是“过流保护 (OCP)“、因为电机正在步进。  
我看到的唯一情况是“开路负载 (OL)“、但测量的电流 158mA 远高于 75mA 的“开路负载电流阈值“。 但该值仅使用“典型值“值进行定义。 无最小值或最大值。 什么是 MAX？  

由于电机运行时 TRQ_CNT = 0、因此我没有任何值可以作为直流输入电压。

此致
垫子

您好：Mats、

您还可以尝试 8x 扭矩计数模式、因为您拥有的电机是高 DCR 电机。  

此致、Murugavel  

您好  Murugavel、

我已经尝试了所有你的建议,玩了不同的 PPS 和步进模式,但没有工作. 我得到的最接近的是 1/4 步进模式和 1000PPS、当 TRQ_CNT（我们的系统）达到一端时、TRQ_CNT 上的电压从 0 变为 2.5V 这种配置的唯一问题是步进似乎错过了步骤、因为我每次都要设置不同的步骤数 end-2-end。
TI 是否有其他一些具有失速检测功能的芯片可以用于具有高 DCR 的步进器？
或者是否有其他方法来检测失速？  

您好：Mats、

感谢您尝试各种设置。  

我得到的最接近的是 1/4 步进模式和 1000PPS、当 TRQ_CNT 碰到一端时、我的 TRQ_CNT 上的电压从 0 变为 2.5V 这种配置的唯一问题是步进似乎错过了步骤、因为我每次都要设置不同的步骤数 end-2- end。

这是由于通电电机向障碍物旋转时的机械反弹造成的。 在某些应用中、端部限位器本身可能不是硬止动器、例如具有齿隙的工作齿轮。 我发现设计人员使用的解决方法是、一旦电机在端点停止、停止步进输入、然后在同一方向（根据经验确定）驱动几个步进（或微步进）来补偿反弹。 这种反弹通常不一致、因此可以看到变化。 通常、小位置过驱可消除所有反弹。 另一种选择是通过故意通过降低 VREF 将电机的电流降低 20%或 30%、从而以略微降低的扭矩运行电机。   

TI 是否有其他一些具有失速检测功能的芯片适用于具有高 DCR 的步进电机？

对于具有高 DCR 的步进电机、我们没有任何其他具有失速检测功能的芯片。 它是在作品中,并可能是一个产品 2027 年。 我们有需要外部 FET 的步进栅极驱动器。 该驱动器具有反电动势输出、可用于检测失速。 对于较小的步进电机来说、这可能会大材小用。 谢谢你。

此致、Murugavel  

你（们）好  

您是说 DRV8711 吗？

此致

垫子

您好：Mats、

是的。 我是指 DRV8711。 谢谢。

此致、Murugavel  

为 DRV8711 创建了一个新 TT
DRV8711EVM：BOOST-DRV8711 SPI SDATO 问题 — 电机驱动器论坛-电机驱动器 — TI E2E 支持论坛

此致
垫子

您好：Mats、

我将关闭该主题。 谢谢。

此致、Murugavel