[参考译文] DRV8305：停用时间不一致

你好，Geoffrey，

我有几个跟进问题来帮助我更好地了解您的设置。

• 您观察到的可变死机时间是否导致您想要修复的系统性能问题？
• 您是在1，3或6 PWM模式下使用设备吗？
• 您选择了什么死锁时间设置？

谢谢James -我希望在周末能得到一些建议，所以任何回复都很有帮助。

*可变停机时间导致性能和噪音问题- PWM频率为80KHz，当电机不移动时，线路接通时间仅约为300nS；停机时间的40ns变化非常显著

*我们在6PWM模式下使用设备(第一种)

*我们选择了35nS停滞时间-我尝试过使用和不使用微型的另外100ns，但我得到了相同的行为。  对我来说，似乎是芯片的时间量化决定晶体管关闭，我将尝试选择不同的死机时间，看看变量是否改变。

Geoff

您好，James：

我正在与Geoff合作解决此问题，并希望分享以下范围捕获。 在此捕获中，触发器位于低侧安全门的上升边缘，我放大了下降边缘，显示屏上持续显示1秒。 如您所见，有五个不同的下降时间带，强度指示中间时间的正常分布。 值得注意的是，所有频段都以我们编程到驱动程序中的35nsec最小死锁时间隔开。 这似乎不仅仅是巧合。 我们的一个工作理论是，内部握手的感应因周期而异，因此死时间的增加是从不同的点开始的。 但是，我们不理解如何在固定源/吸入电流进入闸门时发生这种情况。

BTW -我还应该提到，这些测试是在转子锁定的情况下进行的，因此UC侧没有排序-相同的PWM序列一直是驾驶员的问题。

谢谢，Jamie

James -我没有一个示波器，也没有一个能够同时捕捉整个画面的比较探头。  但我将尝试使用波形数学运算来分别计算每条腿。   

Jamie误发了言，我们没有进行精确锁定转子的测试，我们实际上已经向后调整了定位稳定性问题。  目前，我的电机上只有三相中的两相连接，在软件中，我已将所有电流反馈和编码器反馈强制为零。  这使得相位A是50 % 占空比，相位B和C是互补的；我们甚至可以停止代码并保持网桥运行，以确保不会发生PWM更改。  在这种情况下，我们仍然可以看到差异。  Jamie的示波器是在上升沿触发时的栅信号下降边缘，它是在连续传导模式下流动电流的单个通电相上进行的。

在等待这些大型示波器拍摄时，您能否提供任何其他反馈？  我们真的被困在这里，脉冲宽度的抖动正在引起问题。   是否有办法禁用DRV8305中的停机时间，以便我们只使用微控制器的定时，这种定时更稳定？

我现在的主板不能正常工作，但微控制器的大门就像这样-没有额外的死机时间。

相位AH (50 % 占空比)  _______ |^^^^^^^^^ |_________ |^^^^^^^^^ |

相位AL (50 % 占空比)  ^^^^^^^^ |_________ |^^^^^^^^^ |_________ |

BH相位(52 % 占空比) ________ |^^^^^^^^^^^ |_______ |^^^^^^^^^^^ |_

相位BL (48 % 占空比) ^^^^^^^^ |_________ |^^^^^^^ |_________ |^

相位CH (48 % 占空比) ________ |^^^^^^^ |_________ |^^^^^^^ |___

相位CL (52 % 占空比) ^^^^^^^^^^ |_______ |^^^^^^^^^^^ |_______ |^^^

詹姆斯，我们有什么智慧的话吗？  您是否需要更好的图表？

您好，Geoff：

感谢您提供PWM信号。

我刚刚与我团队的一位设计师进行了交谈，他认为抖动的原因是我们设备中的扩频时钟与输入信号同步，为栅极驱动器提供信号。 我认为这与你的假设相似。 我们的设计团队正在密切关注时钟设计，看看我们能否为您提供一种关闭同步和直接驱动输出的方法。

设计师还认为这种抖动不应影响马达的声学性能。 扩频时钟的时标比PWM信号和声频要小得多。 这让我对您在整个系统中可以看到的事情有更多的想法。 请告诉我你对这些建议的看法。

1)检查您的位置反馈信号。 如果我正确地理解了您的设置，您就有一个BLDC电机将转子固定在固定位置，并且您有一个编码器向您的MCU提供反馈。

• 编码器的精确度是否足以满足您试图保持的位置？ 我想如果您试图将转子保持在两个编码器值之间的位置，您可能会看到控制系统试图纠正它时出现一些振荡。
• 您的反馈路径中是否有噪音？ 使用来自编码器的数字信号应该非常干净，但嘈杂的环境可能会导致位翻转。
• 您的反馈路径是否存在延迟？ 如果解释编码器值的延迟很明显，则控制器可能会尝试将电机位置调节到错误的位置。 延迟可能是由于读取带有串行通信的编码器，处理编码器反馈或调整控制回路所需的循环而引起的。

2)检查电动机的相电流。 电动机扭矩是电机电流的函数，扭矩是最终导致运动的因素。 如果电流中存在某种振动，这将导致马达中出现振动/噪音。

因为您看到振动，所以可能会对电机电流产生某种影响。 但是，电机电流的作用方式可能会告诉您是否因抖动，控制回路或其他原因而失去调节。

谢谢James -我有兴趣了解更多有关扩频时钟的信息-频率范围是什么以及它如何在不同频率之间转换？  它是外部的，我可以看到的吗？

您对编码器反馈的评论是适当的，但是为了消除可能的源，我们已经修改了代码以禁用feeback；同时请记住，即使我们在断点处停止代码并保持PWM运行，也会发生此问题。

为了让您了解当占空比设置为50 % 时，我对相位B和C开关输出进行了放大视图， 这正是来自微型的，您可以看到相位B在相位A之后偶尔会关闭35ns，从而在电机绕组之间产生差分电压。  这是由DRV8305引入的开关波形变化引起的。  结果是电动机中有50mA的非预期电流。  稍后，我将显示另一个具有当前流动的图解。

下面的示波器画面显示了使用3A运行时的效果(关于逆变器额定值的25 %)-您可以在顶部看到大型刻度效果以及开关变化的放大视图(在相位C上触发，因此它显示在相位B上)，这一点显而易见。 相位B出现抖动， 导致电流变化约300mA。   同样-不涉及控制循环或反馈；代码甚至没有运行。

由于您可能想知道门信号是什么样子的-下面的示波器显示了低侧门电压-显示相同的抖动。

如果我们无法禁用此抖动的源，我希望得到一些建议，以帮助将其对控制环路的影响降至最低。  我已经将切换频率从80KHz降低到40KHz，这有助于  

您好，Geoff：

有时，有一种查看时钟或绕过同步器的方法。 但是，这往往是通过复杂的测试模式或仅在生产测试期间使用的一次性可编程位实现的。 我会跟设计师跟进，看看我们能否为您提供这种选择。

我看到了对波形电流的一些影响，特别是第二个示波器镜头。 1)余辉显示电流有时比其他时间高。 这可能是由于抖动造成的。 2)切换频率有清晰的纹波。 这似乎是由于在示波器中VC转换和VB转换之间的~250 ns延迟所致。 对我来说，项目2是您的噪音问题的原因。 您能否帮助我更好地理解您认为抖动会导致噪声的原因？

以下是一些其他调试想法/问题。

1. 在您的应用中，您能否将转子定位在只需要两个相位(而不是全部三个相位)进行PWM的位置？ 如果您尝试此操作，噪音性能是否有所改善？
2. 仅出于测试目的，您是否可以使用较大的电感电机来查看其是否存在类似问题？
3. 您是否在使用电流感应反馈？ 在这种情况下，您是否可以使用电流反馈来调节转子中的电流并达到所需的转子位置，而不是使用固定的PWM占空比？

由于您的测试设置是一个没有任何控制技术的简单PWM，您能否向我发送一个我可以使用或重新创建的软件示例？ 我将Code Composer Studio与MSP430和C2000一起使用，因此，如果您能够简化软件条件以提供这些PWM信号并允许我更改频率，我可以在工作台上更快地创建。

Geoffrey，

DRV3245Q仍具有内部数字内核和振荡器，但没有用于驱动器的内部反馈死机时间控制。 数字内核用于管理故障诊断和配置设置。  PWM信号异步发送到模拟栅极驱动器，以解决您所描述的问题。

这种情况的折衷是 驱动程序无法管理自身的死机时间 ，它需要来自外部控制器。

请注意，DRV3245虽然在这方面与DRV8305相比有所改进，但仍不能与高性能半桥驱动器(如专为高频应用而设计的UCC)相匹配。

谢谢Nick -我不熟悉UCC，您能详细说明一下，以便我查看一下吗？

Geoff，

UCC部件是电源设计中使用的H桥驱动器，但应适用于电动机驱动应用。 它们是我们 MOSFET和IGBT栅极驱动器产品系列的一部分。

这是个好想法。  我曾经尝试过在工作台电源下以半电压运行，但问题确实变得更好，但还不够。   此外，我们的系统中有一个预定义的蓄电池，我们无法更改，其电压范围为18-31伏。  另一个选项是为电动机添加串联电感，也是为了增加占空比。   在这两种情况下，占空比都会变长，但抖动仍然存在，因此电机会产生一些不需要的电压噪声。  为了让您了解声音，我附上了一个音频文件，在马达旁边用我的电话麦克风录制。

e2e.ti.com/.../Motor-Noise.wav