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[参考译文] DRV8842EVM:关于电流调节

Guru**** 1187810 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8842-EP, DRV8842, DRV8842EVM, DRV8872-Q1, DRV8876
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/1052825/drv8842evm-regarding-current-regulation

器件型号:DRV8842EVM
主题中讨论的其他器件:DRV8842-EPDRV8842DRV8872-Q1DRV8876

您好!

这是有关 DRV8842-EP 电流调节的问题。

我们现在在评估板上测试 DRV8842的电流调节功能。

测试评估如下;

目标:DRV8842EVM

Rsense:5.1 Ω

电压基准:2.5V

Moter(TM):L=43mH,R=24.9 Ω

VM:24V

我们希望使用可调节的 Ichop 检查电流调节。

Ichop 和 IN2是恒定的。 Ichop 为100%、IN2为0%。

在模式1中、IN1在0%至100%之间调整、预期电流值为100mA。

每个测试用例的结果如下所示;

情况1:IN1=100%

实际电流= 138.4mA

情况2:IN1=75%

实际电流= 162.5mA

案例3:IN1=50%

实际电流= 99.6mA

情况4:IN1=25%

实际电流= 99.3mA

情况5:IN1=15%

实际电流= 99.6mA

情况6:IN1=5%

实际电流= 31.9mA

情况7:IN1=0%

实际电流= 0mA

在这些结果中、共源共栅3至共源共栅7可能已运行电流调节、但共源共栅1和共源共栅2无法通过 Ichop 运行电流调节。

请告诉我正确运行的电流调节配置吗?

谢谢、
好的

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    Kobori-San、

    这是一个有趣的案例、我需要进一步研究、但我必须问您为什么要考虑将此器件用于此类低电流应用。  我认为较低电流的器件更适合 DRV8872-Q1。

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan - San、

    感谢你的答复。

    我回答下面您的问题、

    >我必须问您为什么要考虑将此器件用于此类低电流应用。

    我们想要调节扭矩电机电流。 根据 MCU 指令、此电流的值将在-100mA 至+100mA 之间进行调节。 我们电路设计的目的是仅使用驱动器 IC 来控制电流反馈。 例如、当转矩电机的负载阻抗发生变化时、例如性能下降时、我们希望驱动器 IC 能够以恒定负载电流进行控制。

    因此、我们没有预期的 Itrip 是恒定的、例如 DRV8872-Q1。 另一方面、DRV8842-EP is Ichop 可通过 MCU 指令中的 i0至 i4进行调节。

    DRV8872-Q1的跳闸是否可调节?

    请提供建议。

    谢谢、

    好的

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    Kobori-San、您好!

    很抱歉您遇到了这些问题。  

    我在这里回复了您的另一篇帖子:

    https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1052834/drv8842evm-regarding-current-regulation-disagree-expected-value-and-actual-value

    我将执行与使用较小感应电阻器时类似的测试。 低电流以及大感应电阻可能是在高占空比下不触发电流调节的原因。

    或者、我一直在想一种您可以使用的解决方案、以便能够使用电流较低的器件对电流调节进行数字控制。  

    DRV8876可能是一种潜在的解决方案:

    虽然 DRV8876没有数字引脚 I0-4、但您可以通过调制 VREF 来调节电流调节。 您可以将微控制器与 DAC 结合使用、以便能够在运行期间更改 VREF、从而调整电流调节阈值:

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8876.pdf?ts=1637016122098&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FDRV8876%253FkeyMatch%253DDRV8876


    最后、您的应用是否需要汽车等级? 如果不能、我就可以开始研究我们工业芯片上其他合适的器件。

    我在 DRV8876上获得测试结果后会返回、同时让我知道是否还有其他可以帮助您的东西。  


    最棒的

    Pedro Arango Ramirez

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    Kobori-San、您好!

    到目前为止、我还没有发现 DRV8842 在较高电流下存在问题。 您是否能够提供输出电流波形? 更好地了解这种情况将非常有帮助。

    此外、您是否考虑过 DRV8876解决方案?

    最棒的

    Pedro Arango Ramirez。  

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    您好、Pedro - San、

    很抱歉我迟到了。

    我可以提供有关这种情况的波形数据。

    请参阅附加 zip 文件。

    e2e.ti.com/.../DRV8842_5F00_EVM_5F00_TEST2.zip

    >此外、您是否考虑过 DRV8876解决方案?

    我们的电路设计的目的是使用小型电路板、因此我们无法接受使用 DRV8876等外部 DAC。

    谢谢、

    好的

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    Kobori-San、您好!

    我很乐意帮忙。 我想我可能已经了解了电流调节的工作方式不符合预期的原因、 对于该器件、-100mA 至100mA 的电流调节阈值似乎太低。 下面提供了更多信息、说明末尾提供了可能的修复方法:

     数据表的第8.3.3节介绍了器件调节电流的方式:

    8.3.3电流调节:

     流经负载的最大电流由固定频率 PWM 电流调节(我认为大约为50kHz)或电流斩波调节。 当 H 桥启用时、电流以与绕组的直流电压和电感相关的速率上升通过绕组。 电流达到电流斩波阈值后、电桥会禁用电流、直到下一个 PWM 周期开始。 (这来自内部 PWM 或输入 PWM)

    请务必注意、此信息需要与消隐时间配合使用:

    8.3.4消隐时间

    在 H 桥中启用电流后、在启用电流感测电路之前、ISEN 引脚上的电压会被固定的一段时间内忽略。 该消隐 μs 固定为3.75 μ s。 请注意、消隐时间也会设置 PWM 的最短导通时间。

    我们可以看到这些影响在您上传的测试2的案例1波形上发生的组合:

    μs 可以看到、当给定100%占空比时、输出持续保持高电平大约3.75 μ s、一旦经过该消隐时间、输出立即关闭、因为电流高于100mA 的电流调节阈值。 并且它保持低电平、直到第8.3.3节(50kHz)中提到的内部电流调节 PWM 导致电流再次流动。 实际上、这是电流调节可以实现的最短导通时间、因此、如果以100% PWM 驱动、它无法有效地将电流调节到低于该值的水平。

    现在、我想解释为什么情况2可能具有比情况1更低的占空比、更高的电流。 以下是您在75%占空比下上传的案例2图片:

    在这里、我们可以看到、整体导通时间比案例1高。 如果我们看一下输入中 PWM 周期的上升沿、我们将看到输出将上升并在关断前保持精确的3.75us (消隐时间)、因为电流高于 ITRIP 阈值。 但是、输入信号在20us (50kHz)内保持高电平、这会由于电流调节时钟的内部 PWM 而导致输出再次上升。 这与案例1的情况类似。

    不同之处是 IN PWM 信号的下降沿出现的时间。 当它执行此操作时、输出跟随它并变为低电平、并保持低电平直到输入 PWM 信号的下一个上升沿。 当输入 PWM 达到上升沿时、输出将启用并仅在3.75us 的消隐时间内保持高电平、然后再变为低电平并重复该周期。 请务必记住、输出仅保持高电平3.75us、因为流过电机的电流仍高于电流阈值、因此可随时禁用输出。

    这将解释为什么您在占空比介于70%到99%之间时的电流比在100%之间。

    过去、在案例3和4中、电流调节似乎按预期工作。 一旦达到电流、就关闭输出、并且仅在出现输入信号的下一个上升沿时重新启用输出。

    总结:

    所有这些问题都源于这样一个事实、即在此输入电压电平下、电流衰减速度不够快、无法保持在您所瞄准的低于100mA 的阈值。 即使是由消隐时间和内部时钟设置的输出的最短导通时间也会导致电流过大。 因此、主要解决方案应是找到最大限度减小电流增加的方法、并最大限度地减小电流衰减。 因此,我的建议如下:

    • 如果您尚未尝试将设备的衰减模式更改为快速衰减。 这可以通过将 DECAY 引脚设置为逻辑高电平来实现、并且应该有助于增加电流衰减。
    • 如果可能、降低输入电压、以便电流通过绕组上升得更慢。

    请告诉我所提供的修复程序是否有用、或者您是否对系统的操作有任何疑问。


    最棒的


    Pedro Arango Ramirez。  

  • 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。

    您好、Pedro、

    感谢您的支持。

    我的问题已解决。

    谢谢、

    好的