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[参考译文] DRV8306:是否有计算给定电流的 RSEN 的公式?

Guru**** 2551180 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8306EVM, DRV8306

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/1076691/drv8306-is-there-a-formula-for-calculating-rsen-for-a-given-current

部件号:DRV8306
“线程”中讨论的其它部件: 测试ABS

我们构建了基于 DRV8306EVM 的集成驱动电路,并需要计算 R29值的公式来控制 输出电流。

任何人都可以分享这个公式吗?...it 不会出现在 TI 文档中,它是控制电动机输出电流的关键因素。

EVM 部件列表中显示了0.007欧姆的 R29值,但我们无法理解如何计算该值。

谢谢!

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    大卫,你好。

    RSENSE 用于分流过流保护,而不是通过 MOSFET 实现。 它固定在1.8V 阈值,可通过1.8V 除以 I_OC (应用的过电流阈值)计算。  


    谢谢,
    亚伦

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    谢谢 Aaron,他非常乐于助人!  

    我们仍在处理 IDRVE 和 VDS 值问题。

    如何计算这些值?  目前,我们有一个从3.3V 到 VDS 的75欧姆电阻器,以及一个从3.3V 到 IDRV 的75欧姆电阻器。

    这些值可能太高,会损坏 FET???

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    大卫,你好。

    有关 IDRIVE 值,请参阅此 E2E 常见问题解答: https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/796378/faq-selecting-the-best-idrive-setting-and-why-this-is-essential

    我建议在初始评估期间使用小型 IDRIVE 设置,以防止损坏 DRV 设备或 FET。

    对于 VDS 电平,我建议设置一个高于 应用中最大电动机峰值电流,但 低于  MOSFET 的 ID 连续漏电流额定值的过电流阈值,以免损坏它们。  

    谢谢,
    亚伦

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    你好,Aaron,

    非常好的信息,我们正在到达那里!

    我们仍然需要知道如何为(VDS)参数选择一个值。

    我们认为这应该是0到3.3V 之间的电压。
    是否有计算结果?
    谢谢!
    大卫
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    是的,请查看数据表中的8.2.1.2.部分。  

    VDS 过电流保护应设置为由电机电流触发的 VVDS_OCP 级别。 通过 MOSFET (I_DS)的电流乘以 MOSFET 的 RDS(ON)计算。 这将是 MOSFET 的 VDS 电压。  

    例如,如果过电流阈值为90A,而 FET 的 RDS(on)为10mohm,则90*0.01 = 0.9V。 将具有75k 电阻器的 VDS 引脚设置为 DVDD,以将 VDS 过电流阈值设置为0.9V。

    谢谢,
    亚伦

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    以下是一些测试结果和更多问题:在电机运行测试期间,我 注意到当我将电机速度(PWM)降低到控制器芯片时,我在24V 电源线上获得了40V 峰值。 我认为这是导致+5V 稳压器发生故障的原因。 当我提高速度时,只有当我降低速度时,才会出现这种情况? A. 我认为这是由电机控制芯片在看到 PWM 降低时试图降低电机速度所导致的。B. 有没有办法让马达芯片更不激进? C. 如何将33V 电视置于相位驱动器晶体管的+24V 馈电上? (例如 SMA33A,33V,400W,非定向,SMA)?

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    大卫,你好。

    打破您的回复,使回复更容易。  

    在电动机运行测试期间 ,我注意到当我将电机转速(PWM)降低到控制器芯片时,24V 电源线路上的电压峰值为40V。 我认为这是导致+5V 稳压器发生故障的原因。 当我提高速度时,只有当我降低速度时,才会出现这种情况?

    A. 我认为这是由电机控制芯片在看到 PWM 降低时试图降低电机速度造成的。

    当电动机改变能量(加速/减速),制动,启动等)时,需要更高的电流,电流应通过电源和本地散装电容和旁路电容来支持。 减速时,电机电流需要存储在某个位置,以便电源不会泵出或电压峰值。 如果使用定制板,请确保有足够的电源大容量电容(VM-GND,100的 UF 电容)和/或旁路电容(VM-GND,1uF 或更高)来帮助降低电流,从而使电流被推回电源。  

    这些资源有助于进一步了解:
    https://training.ti.com/ti-precision-labs-motor-drivers-voltage-margin-and-bulk-capacitance
    https://www.ti.com/lit/pdf/slvaf66

    B. 有没有办法让马达芯片更不激进?

    如果快速减速或制动导致电源出现电压峰值,请考虑减速。 如果不是,增加散装电容和旁路电容应该有所帮助,因为这只是电动机的物理和规格,而不是芯片,从而导致电压峰值。  

    C. 如何将33V 电视置于相位驱动器晶体管的+24V 馈电上? (例如 SMA33A,33V,400W,非定向,SMA)?

    电视二极管可以帮助管理能源,但这可能比增加电容器成本更高。  

    谢谢,
    亚伦

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    你好,Aaron,

    非常感谢您的进一步回答和资源!

    我们能够提供您的一些建议,并在减速过程中成功控制了电动机电压峰值。

    但我认为,我们确实遇到了一个相反的电压峰值问题,该问题破坏了驱动器芯片:

    在今天的功能测试中,我们在以运行速度硬停止后遇到了芯片故障。

    所有其他电路和电动机元件保持完好,但可能突然停止会产生另一种电 压峰值。

    你有什么建议吗?

    我能提供更多的细节来帮助解决这一(我希望)最后一个问题吗?

    非常感谢

    大卫

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    大卫,你好。

    在所有阶段(启动,硬停止等)运行电动机时,监控栅极和源电压非常重要,因为此时电流需求将最高。 要测量的波形包括 GHZ,SHX,GLX 和 VCP,以确保不会违反设备的最大或最小 ABS 规格(数据表第4页)。 您应该看到来自栅极驱动器(GHZ,GLX)的强大切换功能,无射门事件,并在 VM 处正确启动和关闭 SHX 脉冲,以获得命令的占空比 PWM 输入。  

    要确定设备发生故障的位置,您能否使用已知良好的设备检查故障设备上每个针脚与 GND 的阻抗,以查看针脚是否开路或短路?

    谢谢,
    亚伦

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    你好,Aaron,

    再次感谢您的指导! 我们正在接近尾声。 我们回到了进行测量的工作台上。

    以下是我的工程师的最新评论:

    我注意到 ,如果电机在运动过程中停止运转,我有时会在驱动 晶体管上发现门短路?  

    最大 VGS (16伏)!  如果 VCP I0V,为什么要  浇口 VMAX 执行 EXCEDING?   

    我该怎么做?  我必须在所有 FET 上添加一台电视或齐纳

    从大门到源头??

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    大卫,你好。

    以下是对以下内容的评论:

    我注意到 ,如果电机在运动过程中停止运转,我有时会在驱动 晶体管上发现门短路?  

    如果电机在运动过程中停止运转,设备应检测到 VDS 或 VGS 故障,以在损坏发生前保护 DRV8306和 FET。

    为了保护 VGS,FET 需要在 TDRIVE 周期结束时“打开”或“关闭”。 在 DRV8306中,如果 VGS>2V,FET 被视为“打开”;如果 VGS<2V,FET 被视为“关闭”;如果 TDRIVE = 4000ns,则被视为“关闭”。 如果栅极电压一直处于高位或低位,默认情况下4000 ns 的保护期可能太长,无法启动,因此需要监控 VGS 波形(GHZ,SHX,GLX)  对于浇口过渡期间的每个半桥 ,最好查看 FET 是否正确打开/关闭。  

    如前所述,如果短路是由直射或潜在 FET 损坏引起的,请确保 VDS 过流或 VSEN 过流可以保护 DRV 免受过流情况的影响。  

    最大 VGS (16伏)!  如果 VCP I0V,为什么要 对 浇口 VMAX 执行 EXCEDING?   

    如果 VGS > 16V,那么实际上您很可能损坏高压侧浇口上的齐纳二极管,因为该二极管的额定电压仅为最大15V 请在门控驾驶员操作过程中监控 VCP。 VCP 应该比 VM 高10-12V,但如果过度操作,VCP 将泵送达 VM+16V,则这可能是由于 VCP-VM 电容器不靠近设备或栅极驱动输出处的寄生电容太多。 这两种情况都导致栅极驱动器吸收电流不足,无法在 MOSFET 栅极处释放电荷,从而导致随着时间的推移,VCP 或 VGLS 电压积聚。  

    我该怎么做?  我是否必须在所有 FET (从门到源)上添加一台电视或齐纳?

    您可以添加1000-100k 的外部栅极到源下拉电阻(RGS),以帮助吸收更多栅极电流,使用更高的 VCP-VM 额定电压电容器(25V 而不是16V 额定电压),研究/编辑栅极驱动器或 MOSFET 布局,或者从栅极到源极添加 TV 或齐纳二极管。  

    同时,确保在 SHX 上切换 MOSFET 时不会发生 VDS 振铃。  

    谢谢,
    亚伦

  • 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,Aaron,

    我们成功地进行了工作台测试,性能非常稳定!

    在我们准备下一个 PCB 迭代版本时, 我的工程师有以下一些最终意见和问题:

    “我注意到,当我过载电机时,输出错误,失速电流小于1安培。

    这是由于 Isen (.25V)还是由于转子锁定错误导致的?

    如果我卸下负载,电机将恢复旋转!

    如果我的 RESN 设置为9安培,那么电机的工作正常是否会达到9安培限制?

    如果超过9安培限值,我应该得到什么样的回应?”

    再次感谢您的支持和指导!

    大卫  

  • 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。

    大卫,你好。

    很高兴听到你离得很近!

    “我注意到,当我过载电机时,输出错误,失速电流小于1安培。 这是由于 Isen (.25V)还是由于转子锁定错误导致的? 如果我卸下负载,电机将恢复旋转!

    加载电机后,电机电流通过电机保护路径(VDS_OCP 和 VSEN_OCP)增加。  

    整个 FET 的 VDS (即电机电流时间 RDSon)被测量为可配置的 VDS_OCP 电压(VDS 引脚电阻设置),如果超过 VDS 的时间超过 OCP 发生故障的时间(tOCP_deg=4.5us),则会因 VDS_OCP 而跳闸。  

     分流电阻器(即电机电流时间 RSEN)的 VDS 测量到预设的 VSEN_OCP 电压(典型值为1.8V),如果超过 OCP 故障时间(tOCP_deg=4.5us),则会因 VSEN_OCP 而跳闸。 因此 ,在 Isen=0.25V 时也是一个周期限制,这意味着分流电阻器应最大为 0.25V/9A = 27mohm。  否则, 如果 DRV8306检测 到 Isen>0.25V (5 us 消隐时间),它将在低于指令要求的占空比的情况下切断浇口驱动输出(导致快速变化甚至失速),直到出现下一个 PWM 边缘。  

    过电流模式是自动重试,这意味着电机将在4毫秒后检测到过电流事件后重试。  

    如果我的 RESN 设置为9安培,那么电机的工作正常是否会达到9安培限制? 如果超过9安培限值,我应该得到什么样的回应?”

    如果 RSEN 设置为27mohm 或更低,则应避免逐周期电流限制和 VSEN_OCP。 如果超过9A,则根据在 Isen 的电压 RSEN *电机电流输出,将确定电机是处于逐周期电流限制模式还是自动重试模式。  

    谢谢,
    亚伦