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[FAQ] [参考译文] [常见问题解答] DRV8328:使用 DRV8328实现3个外部 CSA

Other Parts Discussed in Thread: DRV8328, DRV8323
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/1130163/faq-drv8328-implementing-3-external-csas-using-drv8328

器件型号:DRV8328
主题中讨论的其他器件: DRV8323

DRV8328是一款低成本栅极驱动器、此驱动器针对具有1个外部分流电阻器和电流感测放大器(CSA)的三相 BLDC 电机驱动器应用进行了优化。 这是因为外部 MOSFET 的低侧源极在 DRV8328上共享一个低侧源极引脚(LSS)、该引脚用于:

  • 低侧栅极驱动器灌电流(GLx 至 LSS)
  • 低侧 MOSFET VDS 过流监控(SHX-LSS)
  • 基于分流器的外部 VSEN 过流保护(LSS-GND)

单分流器外部 CSA 架构可用于测量总相电流并应用过流保护或闭环反馈来实现扭矩控制、该架构用于无绳电动工具应用。 但是、对于需要为每个电机相位提供电流反馈的更高级应用和用例、通常会使用两个或三个外部 CSA、这些 CSA 通常都集成在 DRV830x 系列和 DRV8323等旧版栅极驱动器解决方案中。

要使用 DRV8328实现三个外部 CSA、建议遵循图1中的方框图实现。

图1–使用3个外部 CSA 的 DRV8328

 

将3分流架构与 DRV8328搭配使用的缺点

由于 DRV8328专为单分流器外部 CSA 架构而设计、因此使用图1实现三分流器外部 CSA 架构存在缺点。

主要考虑因素是将 LSS 引脚连接到3个外部分流电阻器的底部、以便每个电机相位都有自己的电机电流路径、从而准确地感测流经分流器的电流、而不会影响每个低侧 MOSFET 栅极驱动器输出的 LSS 灌电流路径 (GLX)。 但是、这现在将 LSS 引脚连接到 GND、这会影响低侧 MOSFET 的 VDS 过流保护和 VSEN 过流保护。

VDS 过流保护通过 VDSLVL 模拟引脚电压进行设置。 对于高侧 MOSFET、VDS 过流是从 PVDD-SHX 测量的、因此 VDSLVL 值通过以下公式计算:IoC = VDSLVL/RDS (on)。 对于低侧 MOSFET、VDS 过流在 SHx 至 LSS 之间测量(在本例中连接到 GND)、因此电阻器 RSENSE 会增加总路径电阻。 这意味着低侧 MOSFET 过流值可通过以下公式计算:IoC = VDSLVL/(RDS (ON)+ RSENSE)。

例如、如果 VDSLVL = 1V、RDS (on) = 5mΩ Ω 且 RSENSE = 1MΩ Ω、则表1显示了将在高侧和低侧 MOSFET 上检测到的过流阈值:

表1–使用3个外部 CSA 架构时的过流阈值计算示例

 

高侧 MOSFET (PVDD-SHX)

低侧 MOSFET (SHX-LSS)

VDSLVL = 1V

RDS (on) = 5mΩ Ω

RSENSE = 1MΩ Ω

IOC = VDSLVL/RDS (ON)

0.005Ω= 1.0V/μ s

IOC = 200A

IOC = VDSLVL /(RDS (ON)+ RSENSE)

IOC = 1.0V /(0.005+0.001)Ω

IOC = 166.6A

如果 LSS-GND 电压> 0.5V、VSEN 过流保护将跳闸。 由于 LSS 连接到 GND、因此 VSEN 过流保护永远不会跳闸、并基本上处于禁用状态。