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[参考译文] DRV8847:DRV8847 + SSR +锁存电磁阀→直流 — 直流喷嘴问题

Guru**** 2797335 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV8847

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/1617162/drv8847-drv8847-ssr-latching-solenoid-dc-dc-burnout-issue

零件号: DRV8847

您好、

该问题与 DRV8847PWPR 内部的保护电路有关。

我已经使用 DRV8847PWPR 一段时间了、通过 SSR 激活锁存螺线管、从而使公共 H 桥 IC 能够控制多个 SSR。 请参阅参考电路。 为了这篇文章的目的,我只展示了一个 SSR 以避免混淆。

 

 

最近、我们更改为额定电压为 6–40 V、电阻为 6 欧姆的电磁阀。 在此变化之后、我们观察到 ADP2303ARDZ 直流/直流降压转换器 (12V 至 4V) 开始产生火花和烧毁。 因此、由 ADP2303ARDZ 供电的所有器件都受到损坏、因为它们暴露在 12V 而不是预期的 4V 电压下。我怀疑螺线管可能会产生反冲电流、从而损坏直流/直流转换器、而 DRV8847PWPR 本身看起来保持完好。

如果我使用台式电源为电磁阀供电、并改变连接到电磁阀的电线的极性、则在通电点会出现一个小火花。 了解这是来自螺线管的反冲电流、它不会影响电源但可能影响我的 PCB、我是否正确?

image.png

另外、使用 DRV8847PWPR 也可能不正确。 请告知以下顺序是否正确:

当前序列:

  1. 设置 H 桥极性。

  2. 激活所需的 SSR。

  3. 等待 1 秒。

  4. 关闭 SSR 和 H 桥。

建议的替代顺序:

  1. 设置 H 桥极性。

  2. 激活所需的 SSR。

  3. 等待 1 秒。

  4. 强制两个 H 桥输出端口为低电平。

  5. 等待 1 秒。

  6. 关闭 SSR。

或  

1、将 H 桥输出设置为低电平(低电平/制动/慢速衰减)。
2.启用 SSR(电压= 0 时连接线圈)。
3.施加所需的 H 桥极性以产生脉冲。
4.等待所需的脉冲时间(1 秒)。
5.使 H 桥再次回到低电平(允许电流衰减)。
6.等待(1 秒)引导电容器。
7.禁用 SSR。

我遇到了什么情况? 如果能量耗散不正确、是否会发生这种情况?

如果在没有 H 桥强制将引脚置为低电平以允许能量耗散的情况下通过 SSR 进行隔离、线圈是否仍有储存的能量?

  • 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。

    您好:

    请允许我花些时间回顾一下、我会很快回复您。

    此致、

    David

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    您好:

     螺线管上的快速电压变化可能会导致高瞬变电压、从而导致器件损坏。  

    当电压极性切换时、螺线管会导致火花、因为它是一种可抵抗电流变化的高电感元件。 开关极性会强制磁场快速崩溃和反转、从而产生高压反电动势 (EMF)、这可能会损坏同一节点上的其他元件。  

    开关期间的电流需要在 PWM 关断期间安全地再循环。 话虽如此、我认为您最后一种方法效果最好。

    1、将 H 桥输出设置为低电平(低电平/制动/慢速衰减)。
    2.启用 SSR(电压= 0 时连接线圈)。
    3.施加所需的 H 桥极性以产生脉冲。
    4.等待所需的脉冲时间(1 秒)。
    5.使 H 桥再次回到低电平(允许电流衰减)。
    6.等待 (1 秒) 引导电容器。
    7.禁用 SSR。

    这样、电流就可以在电流衰减期间再循环。

    此致、

    David

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    David Medis 
    感谢您的答复

    我知道有各种仅用于仿真的工具可供使用。 是否可以模拟我所遇到的情况? 我不太愿意重新连接螺线管、并有再次损坏 PCB 的风险、以防新顺序没有太大差异。

    我以独立模式运行该器件来驱动继电器。

    之前、我会为螺线管供电、然后在没有衰减周期的情况下禁用 DRV8847。 因此、我想了解不同衰减周期的影响。 如果 DRV8847 输出从特定极性变为高阻态、我会遇到怎样的情况? 我之前使用的螺线管和电机使用的电流要小得多、因此不会出现此问题。

    螺线管制造商还提到使用 4700 µF 电容器。 我认为这是为了避免 12V 电源轨上出现任何压降。 我正在使用 10A 电池、所以预计不会有压降、但我计划在下一个 PCB 版本中加入这个电容器。 如果此电容器放置在 DRV8847 的 VCC 引脚旁边、是否会导致任何问题?

    假设新序列没有解决问题、我可以遵循任何应用手册来提供额外保护吗? 我认为这可能需要添加额外的 TVS 保护、因为我认为该器件已经包含必要的保护电路、因此我最好避免这种保护。

    我想确定是否可以对该问题进行仿真。

  • 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 Dharmesh:

    我没有模拟模型来重新创建这样的事件。  

    这似乎不是与 DRV8847 器件相关的问题。 听起来、由  4V 电压轨上的 ADP2303ARDZ 供电的所有器件都因更换螺线管而损坏、但 DRV8847 处于 12V 电压轨。  电磁阀是否连接到与 4V 导轨接触的电路的任何其他部分?

    电磁阀制造商建议在哪里连接 4700uF 电容器? 是针对大容量电容? 添加更多的大容量电容不会导致任何问题。

    这不应与序列相关。 有关快速放电电路、TVS 二极管、钳位等的详细信息、请查看以下应用手册  

    使用 DRV 驱动螺线管(修订版 A)

    此致、

    David

  • 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。

    您好、 David Medis 

    反冲似乎通过 DRV8847 传播到 12V 电源轨、然后损坏 ADP2303ARDZ。 因此、直流/直流转换器开始输出 VIN (12V)。 因此、旨在以 4V 电压供电的器件改为由 12V 电压供电、从而造成损坏。

    电磁阀的非常简单的数据表中提到了 4700µF 电容器。 我认为这是为了提供大容量电容、以防止电源上的电压骤降。 请参阅以下内容。

    我将查看此应用手册。 但是、根据您的经验、如果锁存螺线管被切换、并且在切换极性之前电流没有正确衰减、这是否会导致此类电压尖峰? 我当时正通过执行打开/关闭周期来尝试使用螺线管、此时会出现瞬态尖峰。

    我的问题是、如果电磁阀衰减未完全完成、是否可以在下一个 DRV8847 运行时引入反冲、尤其是在几秒钟内实现 IFS?

  • 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。

     您好、 David Medis  

    我设法改善了我的情况。 看来、一旦以特定极性激活螺线管、DRV8847 就会被禁用、从而阻止螺线管正确放电。 现在、我要在激活后将 DRV8847 的输出设置为 GND 一秒。 到目前为止、未观察到可能的瞬态尖峰造成损坏。 但是、我需要执行进一步的测试和额外的循环、以确认问题已完全解决。

    从规格表中、您能否说明为什么建议在电源轨上使用 4700 µF 电容器? 目前、我正在使用 20 µF、它似乎运行良好。 如果我可以可靠地使用更小的值、那会更好。

    我认为、即使 DRV8847 的内部 MOSFET 有自己的续流二极管、但主要是 DRV8847 受到保护。 但是、12V 电源轨上的其他器件仍然可能受到影响、因为电压尖峰会在某个位置传播、直至其能够稳定下来。

    因此、我们是否应该确保适当地允许螺线管电流衰减、而不是仅依靠内部续流二极管?

    我正在阅读您在上一封邮件中附加的文档。 在图 2-78(快速衰减)中、了解我遇到的问题是由于 MOSFET 进入高阻态模式时发生的快速衰减引起的、我是否正确? 因此、电压尖峰是否传播回 VM?

    根据第 3.2.1 节、如果我理解正确、使用齐纳二极管或 TVS 保护钳位可能不适合我的应用、因为我的 12V 电压轨由 12V 锂离子电池供电、这可能会影响电池。

    我是否正确理解、使用快速衰减时、我们会有效地迫使瞬态能量离开器件并返回到 12V 电压轨? 原则上、这可以保护许多连接的器件、但如果瞬态通过 TVS 钳位推回、则它可能会影响电池。

    因此、在我的情况下、更合适的解决方案是让螺线管安全地将存储的电流消散到接地端吗? 这是正确的理解吗?

  • 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 Dharmesh:

    我无法解释为什么该特定螺线管需要 4700uF 电容器。 我希望可以防止电源电压下降、但我会联系螺线管制造商以了解详情。  

    内部二极管可以处理器件额定的再循环电流。 如果发生更大的瞬态、这里似乎如此、那么可以使用 TVS 或另一个外部二极管来再循环、或者可以使用钳位电路。  

    使用 DRV 驱动螺线管(修订版 A)

    是的、如果使用快速衰减、则可能会导致影响 VM 的较大瞬态。  

    是的、如上所述、实现外部保护可能是一个好主意、例如 TVS 或齐纳二极管。  

    如果您还没有、我会尝试使用慢速衰减电流再循环、从而将通过低侧 FET 的电流消散到接地端。  

    此致、

    David