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[参考译文] DRV8842:由于3.3V 稳压器的压降、导致 MCU 复位

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54429, DRV8842, DRV8842EVM
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/1101038/drv8842-causing-a-reset-on-mcu-due-to-drop-in-3-3v-regulator

器件型号:DRV8842
主题中讨论的其他器件: TPS54429

你(们)好。

我的板上有2个 DRV8852 、它由24V PSU 供电。 IO 线路 IN1、IN2、I0、DECAY、nRESET、 nSLEEP 和 nFAULT 连接到3.3V MCU。 IN1和 IN2由开/关驱动(无 PWM)、电流限制 I0 I4设置为高电平、DECAY 引脚为高阻抗(MCU 输入)、nSLEEP 设置为高电平、nFAULT 为 MCU 输入。 Vref 使用 V3P3OUT 的分压器进行设置、其中 R1=2.7k、R2=5.1k、因此 VREF 为2.16V、从而提供4.32A 的最大电流。  

DRV8842正在驱动一个 运行良好的线性传动器、但有时我会看到3.3V 稳压器上出现明显下降。 有时、由于欠压复位、它会重置 MCU。 3.3V SMPS (TI 器件 TPS54429)的输入电压为12V、输出为3.3V。 当执行器达到其端点停止(可能是高电流点)时、始终会发生倾角。 我们正在使用位置传感器和固件防止传动器达到机械端点、但我仍然需要消除 这种电压下降的可能性。  是否存在电机驱动器为 MCU 引脚加载足够大的负载以导致3.3V SMPS 上发生跳闸的情况? 请注意、SMPS 能够提供4.5A 电流。  MCU 与电机驱动器的物理距离很远、因此我不认为这是一个噪声问题。  

您为我提供的任何帮助都将非常有用。 谢谢 、Louis

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    您好、Louis、

    感谢您在电机驱动器论坛上发帖。

    您能否提供电源树的方框图? 这将帮助我了解您的设置。

    此致、

    Pablo Armet

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    您好、Pablo、

    下面是24-12降压和12-3.3降压生成的3.3V:

    下面还介绍了 MCU 连接和电机驱动器电路:

    谢谢、

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    要添加更多详细信息、电机驱动器输出引脚直接连接到传动器。 我现在已经尝试使用外部3.3V PSU 为 MCU 供电、尽管3.3V 线路是外部的并且未连接到主3.3V 电源轨、但我仍然看到3.3V 线路上有很多噪声(我移除 了上面显示的 FB3以隔离和添加电源)。 我使用的接地基准位于其中一个 MCU 去耦电容器上、当执行器在3.3V 电源轨上达到终点时、我会看到这一点。 这最多不会导致任何已知问题、但最坏的情况下、我看到它复位了 MCU。  

    我尚未尝试将传入的24V 与电机驱动器24V 隔离、但由于似乎 问题是耦合到3.3V 线路、因此我不确定它是否会解决问题。  

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    您好、Louis、

    感谢您提供信息。 它非常有洞察力。

    因此、在我看来、电源噪声或电机驱动器噪声可能耦合到3.3V 电源。 如果电源迹线靠近3.3V 迹线、我将查看 PCB 布局。

    验证这一点的另一种方法是移除24V 电源并查看3V3节点上是否存在噪声。

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    您好、Pablo、

    我将更详细地介绍一下布局、但我无法轻松地看到大于1V pk-pk 的极端噪声量如何耦合到3.3V 线路上。 我已经尝试使用外部 PSU 隔离3.3V、12V 和24V PSU 线路、甚至是专用于电机驱动器的24V 线路、但仍然可以看到噪声。  我可以看到的唯一常见连接是接地线。 我看到的噪声始终相同。 我还会在所有其他 PSU 上看到该噪声、但在3.3V 线路上该噪声最为显著、因为1V 峰峰峰值占3.3V 的很大比例。

    我尝试减小斩波电流触发点。 我没有尝试使用 PWM 软启动或不同的衰减模式。 这些值得尝试吗? 无论通过哪种方式、我都不会期望在线路上看到这样的噪声。 您认为增大 VIN 和电机驱动器 VM 的大容量电容器是否是个好主意?

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    您好、Pablo、

    另一个问题是、DRV8843EVM 使用来自 MCU 输出的220 Ω 电阻器是否有原因? 我使用的是10欧姆、但 不确定这是否重要。

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    您好、Louis、

    220 Ω 电阻器用于电流限制、但也可用于在用户希望使用外部 MCU 时断开 MCU 信号与驱动器的连接。

    我不认为是由驱动器信号导致的问题。 这些信号的电流非常低。 您可以尝试断开驱动器与 PCB 的连接、并查看噪声是否消失。 但我怀疑噪音仍然存在。

    在我看来、这似乎是一个 PCB 问题。 但是、您可以随意尝试上述测试、只是为了从公式中删除驱动器。

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    您好 Pablo、我想移除电机驱动器、但我只看到 执行器停止或改变方向时会出现噪声、因此噪声肯定会消失。 我将在 DRV8842EVM MCU VCC 上进行探测、以查看在停止或改变方向时是否存在类似的噪声。 我还会将我的10欧姆更改为220、以查看这是否会对它产生影响。

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    路易

    感谢您提供信息。 您提到过降低电流调节限值没有什么帮助。 这让我认为、产生噪声的不一定是高电流、而是开关期间的高 di/dt 和/或 dv/dt。 由于您不对 IN1/IN2信号进行 PWM 处理、因此只有当器件在调节电流时手动执行此操作时才会打开输出。 您能否验证器件是否正在调节电流? 只需看一看电机停止时的 OUT1/OUT2电压。 如果您有电流探头、最好查看电流波形的外观。

    让我们尝试从公式中完全删除切换。 您能否通过将 ISESEN 引脚短接至 GND 并将 VREF 连接至3.3V 来禁用电流调节。 该器件的 OCP 限值为6A、因此如果堵转或浪涌电流低于该值、则不应触发 OCP 故障。 如果 IC 变热、它可能会触发过热关断。 但尝试一下、让我们看看会发生什么。

    我非常确定是导致问题的开关、但运行上述实验将证明我是对的还是错的。

    此致、

    Pablo Armet

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     您好、Pablo、

    我们找到了问题。

    您说得对、问题与电路板相关、但也与电机驱动器相关。 当电机启动 时、电流足够大、足以在传入的24V 线路上导致压降。 这种噪声非常大、基本上可以在所有线路上看到、最重要的是在电源轨上看到。 我的想法是接地本身受到了影响、这是因为我可以看到问题的发生方式、即使我对具有共用接地层的某些电源轨使用外部 PSU 也是如此。

    通过在电机驱动器附近添加大量电容来解决该问题、从而可以从存储电容器获取浪涌电流、而不是在24 V 有线线路中引起滴落(长度约为30cm)。 我们试用了750 μ F、这非常大、但几乎使噪声变得微不足道。 在电路板的下一个修订版中、我们将允许放置具有低 ESR 的高达1000uF 的电容、这应该会更好。

    感谢你的帮助。