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[参考译文] DRV110:DRV110 频率不正确

Guru**** 2893300 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV110

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/1641162/drv110-drv110-incorrect-frequency

部件号: DRV110

您好:

在过去的开发中、我们使用 DRV110 作为继电器驱动器、IC 按预期工作。 但是、我们使用了新的继电器、电路的频率比通过 OSC 引脚规定的频率低得多。  

元件值:

  • Rsense:4.7 欧姆
  • ROSC:160k Ω
  • Rhold:220 千欧
  • Rpeak:680 千欧
  • Ckeep: 2.2 uF

经过进一步分析、我发现我们的新继电器具有高得多的继电器电感。 新继电器线圈的电感为 4 H、电阻为 787 欧姆、而旧继电器线圈的电感为 126.14mH、电阻为 997 欧姆。

我认为、较高的电感会产生非常慢的 di/dt、从而可能会产生频率非常低的错觉。 我测量的频率约为 800Hz、而不是 25kHz。

此外、我还尝试修改了这些值。 我尝试将频率降低到最小值并增大峰值电流和保持电流。 结果不满意。 在某些情况下、占空比和频率看起来不均匀。

我想知道、di/dt 非常低、线圈电感是否存在任何限制、或者缺少一些东西、例如在检测引脚上串联电阻来滤除噪声。

提前感谢您、

Enrique

  • 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 Enrique:  

    感谢您的提问。  

    [引述 userid=“697110“ url=“~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1641162/drv110-drv110-incorrect-frequency

    在过去的开发中、我们使用 DRV110 作为继电器驱动器、IC 按预期工作。 但是、我们使用了新的继电器、电路的频率比通过 OSC 引脚规定的频率低得多。  

    元件值:

    • Rsense:4.7 欧姆
    • ROSC:160k Ω
    • Rhold:220 千欧
    • Rpeak:680 千欧
    • Ckeep: 2.2 uF
    [/报价]

    您能告诉我 Ihold 和 Ipeak 的值是什么吗?

    我认为较高的电感会产生非常慢的 di/dt、这可能会产生频率极低的错觉。 我测量的频率约为 800Hz、而不是 25kHz[/报价]

    您是如何测量频率的? 您能分享 Ipeak、I Hold 和 Vout 波形吗?

    此外、我尝试修改了这些值。 我尝试将频率降低到最小值并增大峰值电流和保持电流。 结果不满意。 在某些情况下、占空比和频率看起来不均匀

    请使用 SLIC024 计算工具|德州仪器 TI.com、DRV110 元件计算器为指定的 Ipeak 和 Ihold 选择正确的元件值。  

    我想知道、di/dt 非常低、线圈电感是否有任何限制、或者是否缺少一些东西、例如在 SENSE 引脚上使用串联电阻来滤除噪声。[/报价]

    对于负载电感没有特定的限制。 新旧继电器的时间常数不同、但不应出现任何问题。 请告诉我:

    1-客户是如何测量频率的? 请分享波形。

    2- Ipeak 和 I 坚持,并保持时间工作正常,如预期? 请 分享波形。

    3-请让我知道预期的 IHOLD 和 Ipeak 值是什么? 请尽可能分享原理图。  

    Regarsd

    Mojtaba.

    [/quote]
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    你好 Mojtaba,

    感谢您发送编修。

    值如下:

    • Ipeak:18.77mA
    • Ihold: 9.67mA
    • 保留时间:220 毫秒

    I PEAK 和 I HOLD 按预期工作;不过、测量的保持时间小于预期值:167ms 与 220ms。 电容器 Cosc 的电容可能小于规定值。

    C1:VO

    C2:I 线圈

    频率已通过以下方式测量:

    C1:VO

    C2:I 线圈

    请注意、Vo 有时会产生更小的脉冲、请参阅以下 pic:

    这可能表明电流中测得的频率不是 DRV110 的 PWM 频率。 你知道为什么会发生这种情况吗?

    最后、我根据要求分享原理图:

    提前感谢您、

    Enrique

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    尊敬的 Enrique:  

    感谢您提供波形和文档。 峰值电流 (ipeak)、保持电流 (Ihold) 和保持时间似乎都在预期参数范围内。  关于频率、准确地进行计算需要检查 VOUT 和 Vsense、如数据表图 3 所述(如下所示)。 由于负载电感器的影响、负载电流读数可能不准确;重点关注 VOUT 和 Vsense 会为您提供正确的频率。

    “DRV110 器件测量检测节点 (VSENSE) 处的电压。 每个时钟周期将该电压与基准电压 (VREF) 进行比较。 当 VSENSE≥VREF 时、输出节点 (VOUT) 的电压变为低电平。 输出电压的占空比 (D) 在 8%至 100%之间变化。 总之、在 PWM CLK 信号 (PWMCLK) 的每个上升沿之后对感测电压进行采样、并在 VSENSE≥VREF 时以 8%的最小占空比变为低电平。“

    此致

    Mojtaba.

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    你好 Mojtaba,

    感谢您的快速答复。 当我测量 Vo 上的频率时、可以观察到以下行为:实际上、频率在大约 25kHz 下是正确的。 但是、DRV110 会设置几个周期的最大占空比、然后设置一组几个周期的最小占空比。 这会造成频率低得多 (880 Hz) 的错觉。

    这种行为对于 DRV110 是否正常? 这是否与电感器值高得多有关? 我可以做些什么来防止这种行为发生?

    此致、
    Enrique

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    尊敬的 Enrique:  

    感谢您的更新。  

    这种行为对于 DRV110 是否正常?

    这对于 DRV110 是正常的。 如下所示、最小占空比为 8%。

    [引用 userid=“697110“ url=“~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1641162/drv110-drv110-incorrect-frequency/6332911 ]这是否与电感器值高得多有关? 我可以做些什么来防止这种行为发生吗?

    我认为它不应该与负载电感有关。 在您分享的捕获图中、它表明对于最小占空比、FET 未完全导通。 对于 8%的占空比 、TON 为 3.2us、这意味着 FET 应足够快地导通以提供电压。 FET Qg (IGATE) 和 Rs 会影响压摆率。 请查看 4.2.1.1 计算限流电阻以调节 下面的基准、从而计算 Rs 和 I GATE。  

    用于 24V 直流电磁阀、具有柱塞故障检测功能的电流控制驱动器

    如果您有任何问题、敬请告知。  

    此致

    Mojtaba.

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    你好 Mojtaba,

    感谢您的友好回答。

    我重新计算了 MOSFET 栅极电阻和限流电阻、结果似乎正确。 我还尝试降低他们的值、看看是否会有任何变化、但行为仍然相似。

    下面是我们目前所知道的:

    • 使用前一个继电器时、DRV110 可按预期工作。
    • 使用电感较高的继电器时、调节行为不会按预期进行。
    • 设置之间的唯一区别是继电器本身。

    但是、还有一个有趣的观察:我在同一电路板上有几个继电器驱动器、它们的行为方式并不相同。

    以下是两个不同继电器驱动器的 Vout:

    两个通道在几个周期内都显示 100%的占空比、然后在最小占空比下显示几个周期。 有趣的是、其中一个继电器驱动器允许线圈电流比另一个驱动器下降更多。 您认为可能导致这种差异的原因是什么?

    可能与非常慢的电流变化有关。 您能否提供稳压器的迟滞值?

    此外、这可能与检测引脚上的噪声有关。 我尝试添加滤波器 (1kΩ+ 100 pF)、但没有明显的变化。

    此致、

    Enrique

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    尊敬的 Enrique:  

    感谢您此次更改电阻器的更新。  

    是的、 由于电流 检测是通过将检测引脚上的电压 与基准电压进行比较来完成的、因此该器件的作用类似于迟滞控制器。 由于高电感、 VSENSE 在一个周期内从未超过 VREF、输出持续保持高电平(100%占空比)。 当 Vsenes 达到 Vref 时、 器件 占空比将为 8%(最小值)。 由于电流和迟滞环路缓慢、器件似乎无法将 Vout 完全导通。 您能否放大下图并检查此处的最小占空比是多少?  

    此外、这可能与 SENSE 引脚上的噪声有关。 我尝试添加一个过滤器 (1kΩ+ 100 pF)、但没有明显的变化。

    看起来不像噪声。 降低频率可能对这种行为有所帮助。

    能否将 I Hold 增大到更高的值、这也可能有助于提供更好的输出电压。

    此电压模式是否会在继电器上产生任何噪音?

    此致

    Mojtaba.

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    你好 Mojtaba,

    非常感谢您的帮助。 我认为、我们正在更加接近确定问题。

    通过进行以下更改、我显著提高了绩效:

    1. 增加 Rsense、降低 Rpeak 和 Rhold、以保持相同的 Ipeak 和 Ihold。
    2. 将频率从 25kHz 降低至 7.2kHz。

    通过这些调整、我现在能够实现正确的保持电流调节。 但是、在峰值电流和保持电压之间转换期间、电流仍会下降。

    有趣的是、在这个转换期间、有一个占空比降至 8%的相位、然后是一个占空比几乎不存在的相位。

    您完全正确地建议检查占空比。 您是否知道导致此行为的原因是什么?

    此致、

    Enrique

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    尊敬的 Enrique:  

    感谢您的大力支持。  该器件现在按预期切换。

    问题源自从 Vpeak 转换到 Vhold。 由于电流变化缓慢、因此迟滞控制块在该转换期间无法精确生成预期的 8%。 增加频率可以改善这一点。

    为了更好地了解器件在过渡期间的行为、您能否测量 Vout、Vsense、Vpeak 和 Vhold?

    此致

    Mojtaba.

  • 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。

    你好 Mojtaba,

    我今天尝试提高频率、但效果不佳。 我附上了转换期间不同信号的示波器捕获图。

    Vo:

    Vsense:

    Vpeak:

    Vhold:

    Vpeak 不恒定是否正常?

    再次感谢您的帮助、

    Enrique

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    尊敬的 Enrique:  

    我已经在 EVM 上的瞬态期间检查了 Vpeak 和 Vhold、它在转换期间似乎可以正常变化。 请查看下面的结果。 我在实验室中没有任何高电感负载来模拟客户问题。 您能告诉我 、与驱动器一起运行的高电感螺线管是否由于电流尖峰而产生任何可闻机械噪声?

    Regads

    Mojtaba.

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    你好 Mojtaba,

    我终于解决了这个问题。 除了将 Rsense 从 4.7Ω 增加到 10Ω 之外、我还在继电器驱动器的检测引脚上添加了 RC 滤波器(1nF、1kΩ)。

    我认为继电器驱动器受到开关噪声的影响。

    感谢你的帮助。

    此致、
    Enrique