[参考译文] DRV8300DPW-Q1EVM：使用 STP100N10F7 进行 DRV8300 栅极驱动波形验证（硬件测试）

尊敬的 Thumula：

对我来说、开关波形看起来很好、没有振铃。  

您能否在栅极信号的压摆期间提供更放大的波形？ 我希望在这里看到总上升和下降时间、以便进行更多评估。

谢谢！

Joseph

您好、Joseph：

感谢您的响应和查看我们的初始波形。

根据要求、我附上了开关（转换）期间栅极信号的放大示波器捕获图。 这些波形更清楚地突出了上升和下降转换、以便进行详细评估。

请告诉我您对以下方面的意见：

• 栅极信号的上升和下降时间

• 任何潜在的切换效率低下

• 进一步优化开关性能的建议（如果有）

期待您的反馈。

此致、
Thumula Bhargav

您好、Joseph  
上述 CRO 输出屏幕截图是在将栅极电阻从 100 欧姆修改为 30OHM (0805) 封装后拍摄的。  
请在验证上述图像时考虑此信息。

期待您的反馈。

此致、
Thumula Bhargav

尊敬的 Thumula：

即使栅极电阻较小、波形看起来也很好、没有过冲/振铃。 我在这里没有看到任何问题。

操作是否符合您的预期？ 您看到了任何问题吗？

波形对我来说很好！

谢谢、

Joseph

您好、Joseph：

感谢您提供反馈、感谢您确认开关波形看起来良好。 我们非常感谢您的支持。

是的、在空载测试期间、运行稳定、符合预期。

但是、我们目前在负载条件下连接电机时遇到了问题。 MOSFET 在运行期间短路。

要提供一些背景知识、请执行以下操作：

• 在之前的设置中、我们使用了 IRF7759L2 和 AUIRF7749 MOSFET。 借助这些器件、系统在 48V 集线器 BLDC 电机的空载条件下可靠运行。

• 在当前设置中、切换到 STP100N10F7 MOSFET 后、我们观察到故障。 在运行同一个电机时、单相（有时是所有相位）的 MOSFET 在负载条件下会短路。

根据您之前的反馈、栅极波形和开关行为在空载条件下看起来正常。

请帮助我们了解以下内容：

• 什么可能导致新器件在负载条件下出现这些 MOSFET 故障？

• 我们是否需要查看或修改 PWM 策略、死区时间或开关参数？

• 您是否会为该 MOSFET 推荐任何具体的检查或设计注意事项？

您一方的任何指导或建议都将有助于解决此问题。

再次感谢您的支持。

此致、
Thumula Bhargav

尊敬的 Thumula：

以下是我对操作中的问题的看法：

1.先前系统 (IRF7759L2 和 AUIRF7749) 中使用的 MOSFET 具有更高的 Qgd 值（几乎比 STP100N10F7 高 4 到 6 倍）。 在选择驱动电流和栅极电阻器时、应考虑这种差异。

尽管在空载运行期间波形看起来很好、但您能否提供一些带载运行的波形？ 我想看看波形、看看诸如振铃（过冲/下冲）、时序、电源电压等

此外、我很好奇该问题是否在其他栅极电阻值下仍然存在？ 例如 20 欧姆、40 欧姆、60 欧姆、100 欧姆？ 等

在较长的死区时间设置下、问题是否仍然存在？

2.您能否提供一些有关开关的参数,如 PWM 频率、死区时间设置以及负载下的开关波形?

谢谢您、

Joseph

您好、Joseph：

下午好。

感谢您以前的指导和支持。

我想分享我们当前测试状态的最新信息以及在负载条件下的一些观察结果。

根据前面的讨论、我们实现了以下设置：

• 死区时间：~Ω 1.25µs 至 1.5µs
  （使用以下公式计算：dt = Tdead×fclk = 1.25µs× 16MHz≈20 个计数）

• PWM 频率：12kHz

• 栅极电阻：30Ω

• 占空比：50%

为了便于查看、我们捕获了相关波形并将所有图像编译到单个 PDF 文档中。 随附的 PDF 包括：

• 3.3V 电源线路行为

• 负载条件下的开关波形

（PDF 中的每个图像中都提到了其他详细信息和观察结果。）

当前观察结果：

• 电机现在在负载下旋转、而没有出现 MOSFET 故障。

• 未观察到击穿或器件立即损坏。

• 但是、在运行过程中会出现明显的可闻噪声。

问题：

虽然系统现在在可靠性方面保持稳定、但可闻噪声会提示可能出现与开关行为、死区时间或 PWM 配置相关的问题。

请求指导：

请您帮助我们解决以下问题：

1. 电流死区时间 (~1.25–1.5µs) 是否适用于 STP100N10F7 MOSFET、或者是否应进一步优化？

2. 增加 PWM 频率（例如，高于可闻范围）是否有助于降低噪声？

3. 是否建议调整栅极电阻（当前为 30Ω） 以）以提高负载条件下的开关性能？

4. 根据随附的波形、您是否观察到任何效率低下的迹象、例如死区时间过长、二极管导通或开关不规则？

我们非常感谢您对所附波形的反馈以及有关提高系统性能和降低噪声的任何建议。

再次感谢您的支持。

e2e.ti.com/.../BLDC-WAVEFORMS-REQ．pdf

e2e.ti.com/.../BLDC-CURRENT-TESTING-VIDEO．mp4

此致、
Thumula Bhargav

尊敬的 Thumula：

1.这个死区时间似乎是合适的。 但是、在不同值下进行测试并看看由此对波形/噪声产生的影响可能没有什么坏处。

2.是的,我认为这是一个很好的方法来减轻噪音。 BLDC 系统常见的目标频率为 20kHz。  

3.如果不是很难焊接,我发现用不同的值进行试验是很好的。 我认为 30 欧姆是合理的、但在测试期间、您可能会找到更优的方案。 由于许多系统级变量、很难在理论上预测理想值。

4.我不知道为什么你间歇性地看到一个高边 PWM 不存在。 nFAULT 引脚在运行期间是否完全切换？

5.我还想提一点,从视频来看,可能有些噪音也来自机械噪音。 电动机似乎有点摇晃、并且没有完全固定的摇晃可能表明某些部件在操作过程中不平衡/嘎嘎声。 高音调噪声也可能来自电气换向、或者可能存在一些机械磨削/应力、可以拧紧或润滑以防止噪声。  

谢谢、

Joseph

您好、Joseph：

1.25µs 的死区时间会略微降低噪声。 之前、我尝试了 1.5µs、这会导致更高的噪声。

当我增加 PWM 频率时、噪声也会增加。 降低 PWM 频率有助于降低噪声。

3.我还没有改变栅极电阻。 目前、我使用 30 欧姆电阻器进行测试。 我已订购其他电阻器值、并将在下周继续测试。

DRV8300（TSSOP 封装）没有 nFAULT 引脚。 您能否确认在这种情况下如何验证故障状况？ 此外、请查看已经共享的波形 PDF、确认 3.3V 线路行为是否正确。

此外、我使用的是基于霍尔效应的 BLDC 电机和 6 步换向、而不是基于 FOC 的控制。

此致、
Thumula Bhargav

尊敬的 Thumula：

1.是的,我假设死区时间越短,电机噪音就越少。

2.您是否尝试过 PWM 频率超出可闻范围? (20kHz+)

3.好的,好的计划

4.可以通过与此处表格一致的设备行为来识别故障状况:

5.是的,理解。

谢谢、

Joe

您好、Joseph：

[quote userid=“610374" url="“ url="~“~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1626969/drv8300dpw-q1evm-drv8300-gate-drive-waveform-verification-with-stp100n10f7-hardware-test/6295179 您是否尝试过超出可闻范围的 PWM 频率？ (20kHz+)[/报价]

我测试了高达 20kHz 但不高于 20kHz 的 PWM 频率。 在 20kHz 时、电机会产生更多噪声、而在 7kHz 时、噪声会降低。 您能否澄清一下、使用高于 20kHz 还是低于 10kHz 的频率更好？

[quote userid=“610374" url="“ url="~“~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1626969/drv8300dpw-q1evm-drv8300-gate-drive-waveform-verification-with-stp100n10f7-hardware-test/6295179 可通过与此处的表一致的器件行为来识别故障情况：

好的、我知道欠压会导致 PWM 停止并且电机不运行。 但是、我还面临另一个问题。 当我使用 7kHz - 20KHz 的 PWM 频率时、A 相（高侧和低侧）的 MOSFET 会损坏。

您能建议如何确定根本原因并解决此问题吗？“

我已连接上面的 3.3V 电力线波形。 当 PWM 不进行开关时、没有噪声。 但是、在与负载进行开关后、会出现显著的噪声。 您能否确认这个 3.3V 线路的行为是否正确？

此致、
Thumula Bhargav

您好、Joseph Ferri。

我只想轻轻地跟进关于 A 相 PWM 频率选择和 MOSFET 故障的上一个问题

我们目前正处于测试阶段、等待您的指导以继续。 您的意见确实有助于我们确定根本原因并避免进一步的硬件损坏。

如果您有时间、请告知我们您的想法。

再次感谢您的支持。

此致、
Thumula Bhargav