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[参考译文] DRV8874-Q1:OUTx 引脚输出具有振荡

Guru**** 2556220 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8874-Q1

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/1565270/drv8874-q1-outx-pin-output-have-oscillation

器件型号:DRV8874-Q1


工具/软件:

您好的团队、

使用 DRV8874-Q1 时、客户遇到 OUT 引脚输出振荡的问题。

客户将 10nF ESD 电容器连接至输出端口、原理图如下。  GND0 连接到芯片的 PGND 或机箱接地。

测试条件为:输出空载、在 PWM 模式下工作、IN1 连接到信号发生器给出的 PWM 波形、IN2 直接连接到 GND。

测试结果如下表所示。  表显示了 OUT1 引脚的测试结果。 并且在 OUT2 引脚上也会显示相同的结果。

IN1 的开关频率 IN1 脉冲的上升时间 10nF 电容器 输出波形是否有振荡
2kHz 18ns y y
单路 18ns y y
2kHz 1 μ s y y
2kHz 18ns y y
2kHz 18ns N N

输出引脚振荡波形如下图。

移除 10nF 电容器后的输出引脚波形如下。

测试结果表明、将电容器连接到 OUT 引脚将导致输出波形振荡。 我需要 BU 帮助确认以下两个问题。

1. OUT 引脚输出振荡的原因是什么? 它是否与内部寄生参数相关?

2.使用 OUT 引脚时应注意什么? 是否可以将外部电容器连接到 OUT 引脚?

此致、

Jade Lan

  • 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 Jade:

    这是一个一般问题、或者客户在将 10nF 电容器添加到 OUTx 时在驱动负载时是否遇到问题? 选择 PWM 模式后、IN1 PWM 和 IN2 将处于低电平。 OUT1 和 OUT2 将切换为高电平 (OUT1)/低电平 (OUT2) 和 Hi-Z。

    2. 使用 OUT 引脚时、我应该注意什么? 是否可以将外部电容器连接到 OUT 引脚?

    我们建议 在靠近电机端子的 OUTx 处添加一个 10nF 电容器、以降低 EMC、因此将此电容器添加到输出引脚不会出现问题。 一般来说、OUTx 实际上不是问题、尤其是对于集成式 FET 器件、而在大多数情况下负载电流更是一个问题。 只要 OUTx 在 INx 处给定输入条件下输出预期电压、器件通常就不会出现问题。

    此致、

    Joshua

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    您好、 Joshua、

    振荡问题是由客户在空载条件下测量的。

    上述两个波形显示、当 OUTx 在空载时连接到 10nF 电容器时、输出波形会振荡。 移除电容器后、输出波形振荡消失。

    此致、

    Jade Lan

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    您好、 Joshua、

    请允许我添加客户的更新测试情况。 客户测试了多个芯片、发现在芯片空载时发生了 OUTx 引脚输出振荡问题。  振荡峰值达到 12.9V(电源电压 VVM 为 12V)。

    客户还使用 55Ω 电阻器和 6uH 电感器进行了负载测试。 负载电流约为 0.2A。 振荡仍然存在、在 15.6V 的空载条件下、振荡峰值高于空载条件下的振荡峰值(如下图中的粉色信号所示)。 此振荡峰值已超过数据表中指定的最大额定值 VVM+0.9V。

    以上所有内容均在 OUT1 上测试、OUT2 保持闭合。  但是、当 OUT1 振荡时、OUT2 也将以相同的频率振荡。

    现在、客户需要确认以下两个问题。

     未施加负载时、是什么导致 OUTx 输出振荡? 当 OUT1 开关振荡时、是什么导致 OUT2 振荡?

     2.加载后、OUT 引脚的振荡峰值超过数据表中指定的最大值。 是否存在风险?

    此致、

    Jade Lan

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    尊敬的 Jade:

    是否可以获取客户电路板的布局、我想对其进行审查、看看布局是否会导致问题?

    此外、能否使用 OUT1、VM、 OUT2 以及(如果可能)其中一个 PGND 和 GND 引脚之间的差异进行捕捉?

    当 OUT1 切换振荡时、是什么导致 OUT2 振荡?

    OUT1 布线很可能与 OUT2 布线耦合、从而导致 OUT2 上出现 OUT1 纹波。  如果在 OUT1(而不是 OUT2)附近有迹线、我会检查该迹线、您还应该看到振荡的出现、尽管幅度可能较小。

    2.  加载后、OUT 引脚的振荡峰值超过数据表中指定的最大值。 是否存在任何风险?

    如果持续时间非常短、大约几 ns、那么这可能没问题、不会带来太大的损坏风险。  

    此致、

    Joshua

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    您好、 Joshua、

    客户添加的测试波形如下。从上到下的波形为 VM、OUT1、OUT2 以及 GND0 和 GND260 之间的电压。  (GND0 为机箱接地)

    1. IN1:0→1、IN2:0→0、空载(无论负载电流为 0.2A,波形基本相同)、 GND0 和 GND260 未连接

     2. IN1:0→1、IN2:0→0、空载(无论负载电流是 0.2A,波形基本相同)、GND0 和 GND260 连接在一起

    此外、客户检查了 PCB 布局、未发现任何问题。  ESD 电容器的位置离芯片不远。 BU 是否可以进行测试以查看 DRV8874-Q1 本身是否不允许连接外部 10nF 电容器?

    此致、

    Jade Lan

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    尊敬的 Jade:

    我将在工作台上查看、并打算明天再报告。

    此致、

    Joshua

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    Joshua、

    测试结果是什么?  是否有可用的报告?

    此致、

    Jade Lan

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    尊敬的 Jade:

    我能够在 EVM 板上重现问题、并在 OUT 至 GND 之间增加电容。 如果添加 10nF、我能够在 OUT2 上看到正在开关的振荡和 VM、但不能看到 OUT1。

    如果我仅对 OUT 至 GND 的电容使用了 10pF、则不会观察到索具。

    要纠正此问题、一个快速解决方案是添加一个缓冲器、以应对添加 10nF 时产生的振荡。  (+)【常见问题解答】适用于电机驱动器的 RC 缓冲器设计 — 电机驱动器论坛-电机驱动器 — TI E2E 支持论坛

    此致、

    Joshua