This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] DRV8306EVM:有关初始设置/旋转的帮助

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8306, DRV8306EVM, DRV8316, DRV10987, DRV10970, CSD88584Q5DC, LMD18200
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/978637/drv8306evm-help-with-initial-setup-spinning

器件型号:DRV8306EVM
主题中讨论的其他器件:DRV8306DRV8316DRV10987DRV10970CSD88584Q5DCLMD18200

您好!

我不熟悉 BLDC 电机、最近在这里发布了我的第一个问题:无传感器 BLDC 控制:

 根据 Matt Hein 的有用回答、我决定尝试使用 DRV8306作为起点的传感式趋势控制。

我现在有了 DRV8306EVM 板并已开始测试、但我遇到了使电机旋转的问题。 当我使用 POT 缓慢提高转速时、转子有时会稍微移动并振荡。 如果我尝试提高速度、我可以看到为 VM 供电的 PSU 上消耗了高电流(因此我还没有将其调到很远的位置)。

下面是 DRV8306EVM 设置方法的图片。

注:  

霍尔效应连接

  • 我的电机使用 Honeywell S41F 传感器、这些传感器是单端电流吸收传感器、需要最低4.5V 的电源电压。
  • 因此、我移除了跳线 JP1并为 JP1-2提供5V 电压(红线)、还将0V 电压从5V PSU 连接到 HGND (绿线)
  • 连接到霍尔连接端子的红色和黑色导线分别为 HPWR 和 HGND、蓝色导线为霍尔 A、黄色导线为霍尔 B、白色导线为霍尔 C
  • 对于单端霍尔信号、开关 S3处于正弦位置
  • 当我手动旋转电机时、每个霍尔输入(A+、B+、C++)根据转子位置在2.4V 和 OV 之间变化。 [注意:它是一个8极(4极对)转子]

电机连接

  • A =红线= U 相
  • b =棕色线= V 相
  • C = G/Y 导线=相位 W

IDRIVE 和 VDS 跳线

  •  《DRV8306EVM 用户指南》提到、这些器件的默认设置为无跳线、因此我遵循了该设置。 但不确定这是否是最佳起点?  

其他

  • VM = 24V 直流
  • 电机当前无负载。 它最终将驱动泵头,但它被拆除了,现在只能自由旋转……至少我希望它能自由旋转! )
  • 我已经使用我在这里拥有的另一个演示板(来自不同的供应商)测试了电机、使其运转正常-所以我认为电机正常。  

如前所述、当我为系统加电时、缓慢转动速度调节电位计-转子有时会稍微移动、然后停止、并在该点振动/振荡。 其他时候、它看起来是静止的、但当我保持转子时、我可以感觉到振荡。 在这种情况下、如果我手动尝试旋转转子、转子也会感觉"锁定"/很难转动。 同样、如上所述、如果我进一步提高速度、我可以看到电源上消耗的电流很高。 在空载条件下(使用不同的演示板)、电机在自由旋转时的电流消耗约为0.6A、但当我尝试使用 DRV8306EVM 稍微调高速度时(因此我没有尝试进一步调高速度)、电流消耗仅为4A 以上。

遗憾的是、我目前没有示波器、但如果有助于发现问题、可以获得示波器。  

任何关于我所做的错误的想法或任何其他意见都很好-谢谢!  

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    很高兴再次与您聊天!

    感谢您的照片、这让我很好地了解了您正在做的事情。 我想 DRV8306的霍尔传感器输入有问题、导致电机不换向和锁定-这会导致您看到非常高的电流。

    您能否检查以下几点:

    1. 尝试反转霍尔选择开关的位置、以防用户指南中出现错误
    2. 测量 A、B 和 C 上的电压(您未将霍尔连接到的霍尔连接)。 它们应该是1.65V;如果它们不是错误的。
    3. 当我手动旋转电机时、每个霍尔输入(A+、B+、C++)根据转子位置在2.4V 和0V 之间变化。 -->听起来很奇怪,霍尔的输出应该上拉至3.3V,而不是2.4V。 让霍尔 A 运行并测量 R17两端的电压、然后测量 A+处的电压。 霍尔释放时执行相同的操作(测量 R17两端的电压、然后测量 A+端的电压)
    4. 您可以尝试霍尔传感器输入的所有不同组合(白色/黄色/蓝色)吗? 我经常看到、一个特定组合的效果比另一个更好。

    IDRIVE 和 VDS 跳线

    • 我建议将跳线置于最低设置以开始(即靠近电路板边缘的位置)

    谢谢、

    Matt

  • 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。

    再次感谢  ! 回答如下:

    您能否检查以下几点:

    1. 尝试反转霍尔选择开关的位置、以防用户指南中出现错误

      我一开始不太愿意尝试这种方法、因为霍尔提供5V 电压、而我在该主题中所读的内容是:可能会损坏 DRV8306 (不确定这实际上是否是一个问题)

    2. 测量 A、B 和 C 上的电压(您未将霍尔连接到的霍尔连接)。 它们应该是1.65V;如果它们不是错误的。

      我在这里 的 A、B 和 C 和 HGND 之间测量了1.5V、因此必须关闭什么?  

    3. 当我手动旋转电机时、每个霍尔输入(A+、B+、C++)根据转子位置在2.4V 和0V 之间变化。  -->听起来很奇怪,霍尔的输出应该上拉至3.3V,而不是2.4V。 让霍尔 A 运行并测量 R17两端的电压、然后测量 A+处的电压。 霍尔释放时执行相同的操作(测量 R17两端的电压、然后测量 A+端的电压)

      当 A+= 0V、R17 = 3.3V、当 A+= 2.5V、然后 R17 = 0V 时(注意:A+电压-昨天我在2.4V 测量了这个值、但今天仔细检查、它看起来是2.5V)。   

    4. 您可以尝试霍尔传感器输入的所有不同组合(白色/黄色/蓝色)吗? 我经常看到、一个特定组合的效果比另一个更好。

    我已按照建议尝试了所有组合。 在 IDRIVE 和 VDS 跳线处于最低设置的情况下、我在提高电机速度时的某个点获得 nFAULT LED 标记。 所以我将两个跳线下移了2个位置(第三个位置在边缘),然后重试...... 在最后一个组合中、电机开始旋转!!! 我仍然不太理解为什么这个组合能与我尝试的第一个组合相比较? 我的电机实际上附带了一个内置控制器(我用于初始测试、然后移除了该控制器)。 在内置控制 PCB 上、霍尔输入被标记为 A、B 和 C……… 因此、我在初始设置中遵循了该组合。 我认为这需要保持不变、但现在似乎是 B、A、C 工作? )

    无论哪种方式、我都很高兴让我的电机旋转、谢谢您!

    我注意到的一件事是顺时针运行电机时、它听起来不错/平稳、电流消耗与使用内置控制器的初始测试相匹配...然而、当逆时针运行时、它的声音不是很好、会拉高电流。 这是什么迹象?

    您还想说什么:我提供的值...当高电平时、大厅仍然没有达到3.3V、那么我需要以某种方式解决这个问题吗?  

    谢谢!

  • 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、Adam、

    我很高兴听到您可以让电机旋转!

    由于您使用的是开漏输出霍尔而不是模拟霍尔、因此在更改霍尔选择开关时、DRV8306输入引脚不应存在危险。 霍尔没有将+5V 电压施加到 DRV8306的路径。

    设置 IDRIVE 可更改 MOSFET 的上升和下降时间(您需要一个示波器才能正确看到这一点)。 VDS 将是过流保护跳闸点、因此如果设置过低而旋转得更快(即电流更大)、则可以跳闸我们的过流保护。

    某些电机设计为仅在一个方向上运行。 这可能是由于机械电机结构或风扇/泵叶片的位置(如果存在)造成的。 如果此电机仅用于特定方向的运行、则数据表中应显示此情况。 如果控制器设计为仅在一个方向上运行(无法更改)、这将表明电机针对特定旋转方向进行了优化。

    至于来自大厅的2.5V 电压、我认为您可能需要一个示波器来进一步进行调试。 霍尔输出钳位到2.5V、但这并不是真正的问题(DRV8306仍在获取有效的逻辑信号)。

    谢谢、

    Matt

  • 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、Matt、

    好的、谢谢-这很好地告诉我、无论开关位置如何、霍尔以5V 的电压运行都是安全的。  

    很抱歉、我应该提到、我的电机在两个方向上运行、并且使用内置控制器时没有任何问题。

    自上一篇文章以来,我已经完成了更多的测试,DRV8306顺时针运行时的性能仍然很好,但逆时针运行时的性能非常不好。 有时、它甚至不会朝该方向开始、它只会锁定/拉高电流、就像之前在两个方向上所做的那样(在我更改霍尔接线之前)。 有时、它会逆时针旋转、但如前所述、它听起来很粗糙、会拉高电流。 它非常奇怪、因为它顺时针运行得非常好!  

    我在这里有另一个相同的电机、因此将使用它进行测试、以查看它是否相同。 我还需要做更多的阅读:如何正确设置 IDRIVE,听起来也需要一个示波器:)

    同时、如果您有任何疑问:反锁问题-请告诉我!

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    有趣的是、DRV8306的电机在两个方向上运行不正常、而使用其他解决方案时运行良好。

    DRV8306 *不*实施超前角调整,导致效率降低。 如果内置控制器具有超前角调整、那么我希望该解决方案更高效/平滑。

    使用示波器、您可以检查霍尔转换与电机电压波形的对齐情况(测量 Halla、outa、outb、outc)。 基本上、我们需要验证霍尔位置与电机生成的反电动势。 有时、霍尔不按驾驶员期望的方式对齐。

    我们还有其他具有超前角调节功能的解决方案、但它们要么是电流低得多(DRV10970)、要么是无传感器(DRV10987)。 在大约一个月左右的时间内、我们将预发布基于 DRV8316 (至少根据我们的当前计划)的新传感驱动器、并进行引线角调整、这将是值得尝试的。

    谢谢、

    Matt

  • 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、Matt、

    是的、它确实很有趣:逆时针运行。 您可以正确地看到内置控制器执行超前角调整-因此我希望 DRV8306的效率/平滑度会降低。 我肯定会看到、顺时针方向、但这对于我们的应用来说仍然是可以接受的。 不过、逆时针方向不同-它确实看起来好像有问题。

    我有更多的测试要做-所以如果可以的话、只需两个简单的问题、那么我会让您单独等待一段时间!

    1.我计算了200ns TRISE (作为起点)在130mA 时的 IDRIVE 设置。 这基于 CSD88584Q5DC 数据表中的26nC Qgd 值。 因此、我可以选择正确的设置(120mA 或180mA)、您能否确认最靠近边沿的跳线设置是否为15/30mA 设置? (因此、我的设置将是第3个和第4个跳线)。 只有6个跳线设置(和7个 IDRIVE 设置)、因此我不确定"无跳线"设置是最小值还是最大值  

    2.我现在已经为速度控制设置了 PWM 输入、并且正在运行一个测试程序、以在不同速率下将占空比斜升至不同的速度。 当电机空载时、这种方法(顺时针)效果良好、但是当电机负载时、我有时会遇到"高"类型的不良情况、其中电机会拉高电流并发出高音调的声音(但在其他情况下、效果良好)。 通常是什么迹象?

    供参考电动机上的负载是用于饮料分配的齿轮泵头。 有时、当我遇到失速时、它会在同一个运行期间再次开始工作(即短暂失速、然后开始正常运行)、而有时它会反复停转、我需要拆下泵头、使电机重新无负载运转。  

    最后、感谢输入 RE:基于 DRV8316的新型选件、具有超前角调整功能。 但是、DRV8306由于集成了简单 IO 控制功能、因此对我来说非常有吸引力。 对于此应用、我实际上正在升级一款现有产品、该产品目前使用由您的一个 LMD18200芯片驱动的有刷电机。 多年来、这对我们来说一直很好、但由于新的合规性变化/问题、我需要快速转向 BLDC 解决方案。 DRV8306的 IO 与 LMD18200类似、因此它似乎是一种潜在的出色解决方案、可降低成本和复杂性(因为我们需要将其与现有控制板和软件连接)。 此外、不用担心、我们会将最终实施外包给经验丰富的嵌入式系统工程师-我只是在这之前尽量努力!

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    我们欢迎您提出任何问题!

    1.我计算了200ns TRISE (作为起点)在130mA 时的 IDRIVE 设置。 这基于 CSD88584Q5DC 数据表中的26nC Qgd 值。 因此、我可以选择正确的设置(120mA 或180mA)、您能否确认最靠近边沿的跳线设置是否为15/30mA 设置? (因此、我的设置将是第3个和第4个跳线)。 只有6个跳线设置(和7个 IDRIVE 设置)、因此我不确定"无跳线"设置是最小值还是最大值

    根据布局、GND 的"最低设置"(15/30mA)位于电路板边缘、DVDD 的"最高设置"(150/300mA)位于接头的内部位置。 未放置跳线时、高阻态的"中间设置"(90/180mA)会发生。

    2.我现在已经为速度控制设置了 PWM 输入、并且正在运行一个测试程序、以在不同速率下将占空比斜升至不同的速度。 当电机空载时、这种方法(顺时针)效果良好、但是当电机负载时、我有时会遇到"高"类型的不良情况、其中电机会拉高电流并发出高音调的声音(但在其他情况下、效果良好)。 通常是什么迹象?

    电机将需要一些扭矩来克服负载。 有一些因素会限制电机中的电流(与电机扭矩成正比):

    1. Isen 电流限制-如果 Isen 上的电压超过0.25V、则驱动器将开始截断施加的 PWM (在 EVM 上、电阻器 R29在 Isen 上生成电压。 我认为 nFAULT 上报告了这种截断
    2. VDS 过流-如果任何 MOSFET 上的电压超过 VDS 过流阈值保持(0.15至1.8V)、驱动器将在短时间内关断电桥。 这将报告 nFAULT。
    3. 输入 PWM 占空比-如果输入 PWM 占空比不允许足够高的电机电流、电机将在负载下失速。 例如、10%占空比的扭矩能力小于50%占空比。 (考虑占空比* VM/电机电阻)

    (我不建议使用100%占空比、因为如果您达到 Isen 电流限制、驱动器将锁存-它依赖于下一个 PWM 边沿来复位故障)

    谢谢、

    Matt

  • 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。

    谢谢 Matt!

    看起来我将 IDRIVE 设置为120mA、这很好、我今天将通过移除跳线来尝试180mA。。。 但我想、我需要一个范围来正确确定最佳最终设置。  

    回复:停止-我的程序在大约1秒内将占空比从0%斜升至65%(40kHz 时)。 占空比为65%时、我获得了我期望从泵头获得的流速、电流消耗(来自为 VM 供电的实验室 PSU)为3A、这也符合我的预期(基于对内置控制器的类似测试)。

    它的启动速度大约是原来的8/10倍、但有时它会停止并拉取非常高的电流-我的实验室 PSU 最高为10A、我看到它在该范围内闪烁。 在这段时间内,电机发出高频声音,有点像一个正在运转的机器人:) 如上所述,有时下一个尝试将会起作用,但有时我只是重复 stalls....normally,然后我卸下泵头并手动旋转轴, 然后、它将在空载情况下再次启动。  

    在这些停转期间、我仍然没有打开 nFAULT LED、这很有趣(注意:我将 VDS 设置为0.4V)。

    我想知道这是否是您针对逆时针问题建议的对齐问题。 就像它在一个特定的位置、并且很难从那里换向。  

    是时候找个示波器了!  

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    它确实听起来像是电机在启动时停止运转。 泵在无负载的情况下启动时可能会出现问题、或者霍尔传感器在电机中的位置异常。 一个范围将有助于确定霍尔是否按我们的预期对齐。

    您可能需要尝试电机输出位置、霍尔传感器输入和 DIR 引脚的其他组合。 如果您尚未尝试全部配置、可能会有更好的配置。

    在失速状态下、我认为您没有推动足够的电流来触发 nFAULT -根据这些 MOSFET 的 RDS (on)、这将是~500A。

    谢谢、

    Matt

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    本文档第20页开始、有一个程序可以找到电机"死点"。 本指南显然不适用于 DRV8306、但介绍了如何测量点位置。 本文档建议使用较慢的加速率来克服这一问题。

    谢谢、

    Matt

  • 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、Matt、

    好消息-我听从了您的建议“您可能想尝试其他电机输出位置组合”,您说得对... 不同的相位布线设置改变了一切! 现在电机在两个方向上运行、并且每次卸载和加载时都能成功启动!!

    再次感谢您在这方面的所有帮助:)  

    电流消耗也显著下降(在负载下3.0A 降至2.1A),噪声也更低,这一点很好...我还注意到 MOSFET 以前变得很热,但现在它们的温度要低得多。

    不过,所有这些优点都有一件事-流速总体下降。 这与之前相位布线设置中顺时针运行的情况以及内置控制器进行比较。 现在、我使用的占空比要高得多(98%)、虽然流量是可以接受的、但仍低于我对该泵头的"最大"值。   

    我知道内置控制器使用相位角调节-这种调节更加高效、因此可以更快地驱动电机吗?

    此外、我之前的相位接线显然是"关闭"的-因此它换向可能不同(我的占空比只有65%、并且是最大流量和高电流)。  

    我尝试增加虚拟机,这显然是有帮助的(27V 让我到达我想要的位置),所以这是一个选择..... 但是、如果有任何其他参数、我应该尝试调整、请告诉我!

    再次感谢 Matt

     

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    很高兴听到这个消息。 要求尝试随机导线组合总是很尴尬(对我来说)、但实际上它是可行的!

    您可能希望在以最大输入 PWM 占空比运行时检查电机速度、由于引线角未优化、您可能会稍慢一些。 优化的超前角通常会导致电机的最大速度更高。

    要提高速度、您可以增大电源电压或增大 PWM 占空比命令。 如果您已经达到98%、则不能再提高占空比。

    您可以通过增大 IDRIVE 来提高输出上的占空比。 IDRIVE 控制上升和下降时间、因此如果这些时间过慢、您的输出波形看起来更像是梯形波、而不是方波。 遗憾的是、您不应将其推得太快、因为您可能会在输出端引起振铃、从而导致 EMI。

    谢谢、

    Matt

  • 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、Matt、

    我是周末去的,结果流量问题与泵头配置有关,而不是 DRV8306:)

    现在、我的启动速度非常快、而且启动速度也非常快。  

    再次感谢您的帮助、对我现在的工作非常满意。  

  • 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。

    尊敬的 Adam:

    很棒! 如果您有其他问题、请在将来联系我们!

    谢谢、

    Matt