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[参考译文] DRV8308:带闭环速度控制的预驱动器PWM脉宽

Guru**** 2374090 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8308
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/626495/drv8308-pre-driver-pwm-pulse-width-with-closed-loop-speed-control

部件号:DRV8308
主题中讨论的其他部件: DRV1.0963万DRV1.0866万

使用时钟频率模式进行闭环控制时,PWM频率,占空比和控制回路之间的平衡是什么?

我的应用通常需要5至20 mA的电动机RMS电流,并且最大电流限制为340 mA (根据最大扭矩限制计算)。 电机具有低绕组电感(85 uh)和电阻(5.5 Ω)。 我计划在8.5 V的电源电压下操作DRV8308。由于低绕组电感,di/dt非常快,因此我想了解使用高PWM频率与管理速度和电流的能力之间的关系。

此外,如果PWM Ton时间(PWM脉冲宽度)短于电流限制空白时间(TBLANK),则电流限制电路是否会产生影响? (我假定空白时间在每个PWM周期开始时重置。)

至于MOSFET预驱动器的PWM输出(假设120°换向,而不是正弦波驱动),我的理解是占空比基于速度控制回路的输出(区分器,集成器,数字滤波器等) 这将导致12位占空比作为Ton应用于下一个PWM周期。 也就是说,如果PWM频率设置为200 kHz,则PWM循环时间为1/200 kHz = 5 us。 然后,使用12位占空比时,PWM Ton时间可小至5 us / 4095 = 1.22 ns (例如,50 % 占空比具有2.5 us Ton时间或计数2048,其中2048* 1.22 = 2.5 us)。 这是否是对PWM输出工作原理的正确理解?

但是,1.22 ns的最小PWM接通时间(PWM脉冲宽度)似乎并不现实,因为它需要约为0.15 NC的晶体管栅极电荷,仅在DRV8308最大输出驱动电流为130 mA时打开 (上升时间=栅电荷[C]/驱动前电流[A])。 这甚至不允许FET完全导电,并且栅极电荷如此低的功率MOSFET不能轻易提供给质量控制器。

总的来说,我想确保我正确理解闭环速度控制操作以及相关的PWM输出占空比操作和定时分辨率。 一旦我正确理解这些以及PWM Ton时间和电流限制空白时间之间的关系,我相信我可以确定如何在我的应用中正确使用DRV8308。

谢谢!

Jim

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    您好,Jim:

    我们将在几天后进行调查并作出答复。

    在等待时,您是否查看过某些DRV10xxx设备? 这些器件设计为低至5V工作,并具有集成FET。 这些设备不需要霍尔传感器。

    DRV1.0963万和DRV1.0866万可能满足您的需求。 如果这些选项已关闭,则可能还有其他选项可供选择。
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    您好,Rick:

    我打算使用DRV8308,因为我需要集成的闭环速度控制。 我可以处理最小8.5V的电压,并且由于应用要求,我需要使用外部FET。

    我只是想确保我正确理解闭环速度控制和PWM输出占空比的操作。

    谢谢!
    Jim
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    此外,我正在使用的电机具有数字霍尔传感器,因此我需要霍尔传感器输入来进行换向控制。

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    您好,Rick:

    是否有任何更新?

    谢谢!
    Jim
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    已解锁
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    您好,Jim:

    很抱歉耽误了我的时间。

    "使用时钟频率模式进行闭环控制时,PWM频率,占空比和控制回路之间的平衡如何?

    我的应用通常需要5至20 mA的电动机RMS电流,并且最大电流限制为340 mA (根据最大扭矩限制计算)。 电机具有低绕组电感(85 uh)和电阻(5.5 Ω)。 我计划在8.5 V的电源电压下操作DRV8308。由于低绕组电感,di/dt非常快,因此我想了解使用高PWM频率与管理速度和电流的能力之间的关系。"

    占空比用于达到所需速度。 更快的频率 用于最小化扭矩纹波。 在低电感下,PWM频率通常会增加。

    较高的PWM频率会产生更多的开关损耗;从打开和关闭FET,到在失效时间内本体二极管导电。

    "此外,如果PWM Ton时间(PWM脉冲宽度)短于电流限制空白时间(TBLANK),则电流限制电路是否会产生影响? (我假定空白时间在每个PWM周期开始时重置。)"

    您回答正确。 在 空白时间到期之前,电流限制电路不会激活。

    "关于MOSFET预驱动器的PWM输出(假设120°换向,而非正弦波驱动),我的理解是占空比基于速度控制回路的输出(差异,集成器,数字滤波器等) 这将导致12位占空比作为Ton应用于下一个PWM周期。 也就是说,如果PWM频率设置为200 kHz,则PWM循环时间为1/200 kHz = 5 us。 然后,使用12位占空比时,PWM Ton时间可小至5 us / 4095 = 1.22 ns (例如,50 % 占空比具有2.5 us Ton时间或计数2048,其中2048* 1.22 = 2.5 us)。 这是否是对PWM输出工作原理的正确理解?"

    '但是,1.22 ns的最小PWM开启时间(PWM脉冲宽度)似乎不切实际,因为它需要约为0.15 NC的晶体管栅电荷,仅在 DRV8308 最大输出驱动电流为130 mA时打开 (上升时间=栅电荷[C]/驱动前电流[A])。 这甚至不能使FET完全导电,而且具有如此低栅极电荷的功率MOSFET也不能轻易提供给质量控制器。"

    是的,您的理解是正确的。 100MHz时钟 将最小脉冲宽度限制为10ns。 即使最小占空比设置为10ns,这也不现实。 其目的是在所有PWM频率上实现最大的灵活性。

     明确的是,速度寄存器根据 PWM频率进行缩放。

    对于25kHz,  位11:0用于设置占空比,从而产生1/4095占空比设置。
    对于50kHz,  使用位11:1,从而产生1/2047占空比设置
    对于100kHz,使用位11:2,从而产生1/1023占空比设置
    对于200kHz,使用位11:3,从而产生1/511占空比设置

    同样,其中一些设置可能不现实。

    "总的来说,我希望确保我正确理解闭环速度控制操作以及相关的PWM输出占空比操作和定时分辨率。 一旦我正确了解这些信息以及PWM Ton时间和电流限制空白时间之间的关系,我相信我可以确定如何在 我的应用中正确使用DRV8308。"

    如果您有更多问题,请告知我们。

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    您好,Rick:

    感谢您的澄清。 关于PWM分辨率和输出频率的详细信息,数据表中是否有此类信息? 我知道,正是在文本中,主振荡器以100 MHz运行,但在任何电气规格表中都没有关于此时钟或它对系统其余部分施加的限制的信息。 我当然不记得有什么关于根据PWM输出频率选择实际使用哪些PWM输出位的信息。

    谢谢!

    Jim

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    您好,Jim:

    遗憾的是,数据表中没有关于此问题的任何信息。 这是根据您的问题发现的。 使用100MHz时钟时,设备如何以1.22ns分辨率运行毫无意义。

    此说明将在下一次更新中添加。
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    您好,Rick:

    请确保您详细说明的最低10 ns和速度寄存器说明都包含在下一次数据表更新中吗?

    谢谢!
    Jim
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    您好,Jim:

    是的,我们的清单上都有这两个项目。 感谢您的发帖。