[参考译文] DRV8316：电流过零处的延迟补偿

尊敬的 Dominik：

感谢您的 详细说明和测试。

那么、当将 DLY_TARGET 设置为 1.2us 时、您观察到的确切“延迟时间“是多少？ 我无法从示波器屏幕截图中看出、延迟行为看起来是正确的。

我想知道、如果您确定在过零时看到的电压骤降是由于 OUTx 占空比中的这个 2.3%误差造成的。 在我看来、您在初始波形中看到的电压骤降看起来像是由比占空比误差更显著的因素引起的。

在 20kHz 时问题消失、这一点也让我很感兴趣。 您是否能够在 20 到 100 之间的任何中间 PWM 值下进行测试、看看问题是否会逐渐减少、或者问题是否完全存在、直至~20kHz。

请告诉我您的想法。

谢谢、

Joseph

您好 Joseph、

感谢您的答复。 我将能够在下周再次进行测量。

我将添加屏幕截图、以验证输入和输出 PWM 之间的确切延迟。 我认为、乍一看、延迟目标的实现情况相对较好。 起初、我也很怀疑是否缺少一些 PWM 周期或电源电压下降、但情况并非如此。 例如、您可以从该持续时序中看到、由于过流情况或类似情况、没有非常短或漏的脉冲、并且您还可以看到上升沿的延迟 (CH2 Inha、CH3 OUTA) 中存在抖动：

但是、作为测试运行的正弦波的占空比振幅仅为 4%（请注意“持久性“视图中的范围）。 这意味着即使是很小的失真也会导致电压发生显著变化。 我们注意到、因为电机控制器中的 0A 设定点是有效的工作点、并且在高 PWM 频率下会产生噪声。

我之前还测试了一些中间频率。 我不认为这是一个二元效应,但它变得越来越不引人注目。 可能在 40kHz 范围内也可以正常、但由于电流纹波也会增加、因此更难判断。

对我来说、延迟补偿功能只是精确到某个恒定限值/量化。 随着周期的缩短、这变得更加相关。 请注意、相关主题中提到的 100ns 范围抖动在 100kHz 下的占空比已经为 1%。 因此、此范围中的一些时序效应似乎是现实的。

此致、

Dominik

尊敬的 Dominik：

感谢您的更新。 是的、我可以看到没有漏脉冲/短脉冲。

我认为您是对的、随着频率的增加和周期的缩短、补偿变得不太精确。 这对我来说是有意义的。 但是、现在让我感到困惑的是、您看到失真前后的“预期“误差为~1%、电机电流很好。

对我来说、这看起来像是一种独特的行为、这种现象只是出于某种原因在过零处发生的。 如果在失真为零之前和之后的延迟行为都是正常的、那么什么会导致 DLY_TARGET 仅变化、这是此处的原因？  

我可以在内部与团队核实、看看这是否是已知问题、但对我来说、似乎问题来自其他地方。

如果我在这里的理解有误、请告诉我。

谢谢您、

Joseph

您好、Joseph：

我认为、只要所有通道的行为都相同、1%偏移就不相关。 电机仅经历电压差。

关于电流过零期间的行为、文献中知道 “零电流钳位失真“效应、因此在我看来、在这段时间内发生了一些不同的事情似乎是合理的。 我很高兴从工程部门了解到观察到的行为。

我还做了更多的测量、并围绕设置进行了一些更改、以便更好地隔离效果。 在通道 C 断开连接时、测得的通道 A 在正弦的中心保持稳定、正弦在通道 B 上仍运行：

同样是 A 相的电流 (CH1) 和低通电压 (CH4)：

现在、用于测量您请求的有效延迟（仍配置为 1、2us）。

良好情况（1.18us 上升、1.15us 下降沿）：

错误情况（1.06us 上升、0.99us 下降沿）：

现在、要再次查看输入端的稳定 50%占空比以及输出端的不同占空比、并具有持久性视图：

上升沿的变化延迟：

而对于下降沿：

现在采用相同设置、但频率为 20kHz 而不是 100kHz：

具有持久性视图：

因此、我想说的是、延迟补偿的精度在整个频率范围内保持不变、其影响在更小的时间段内会增加。 此外、过零处的影响仍然存在、它相对不太明显、对于我们的用例来说可以忽略不计。

此致、Dominik

尊敬的 Dominik：

再次感谢您的更新。 我认为持久性范围捕获很好地描述了 这里发生的情况。  

我与团队沟通过、 此功能的目标工作频率可能在 20kHz 左右、这是我们许多器件的典型特性、并且延迟功能的准确性会随着我们认为的周期缩短而逐渐降低。

至于系统相关问题的解决方案、是否可以在~20kHz 下运行？ 我不确定这种现象在较高的 PWM 频率下是否可以避免。

此致、

Joseph

您好、Joseph：

我认为我们现在必须对自己的行为进行评估。 为清楚起见、您认为没有遗漏任何可以纠正失真的 SPI 参数？

由于有一些变体的电机需要控制、我现在使用以下参数检查了电机：

• 相间电阻：11.3 Ω
• 相间电感：98uH

在 100kHz 时、本例中的失真看起来更好：

现在、同样对于 A 相为 50%的实验：

看起来上升沿的抖动得到改善、也可能是信号处于容差中间的时间。 总波形看起来更好、尤其是电流。

我想现在就到了、除了有关 SPI 参数的问题之外。

感谢您的支持和亲切问候、Dominik

尊敬的 Dominik：

这些是有趣的结果。 感谢您分享如何使用不同的电机参数。

很明显、在这种情况下、电流更平稳、更稳定。

要回答您的 SPI 问题、我没有其他寄存器能看到以任何有意义的方式影响/纠正这种影响。

希望器件的性能现在对于您的运行是可以接受的。

谢谢您、

Joseph