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[参考译文] DRV8870:抖动输出和较低输出电压

Guru**** 1204340 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8870, DRV8870EVM, INA240
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/927645/drv8870-jittered-output-and-lower-output-voltage

器件型号:DRV8870
主题中讨论的其它部件:、 INA240

大家好、

当线圈负载由我上个月从 TI store 购买的 DRV8870驱动时、负载电流会发生变化、如下图所示:

其中 、水平轴是测量时间、垂直轴是负载电流、VM = 30V、负载小于1Ω μ A、小于1mH。

首先、电流按预期上升。 然后 、在电流达到峰值点后、电流开始缓慢下降、这是意料之外的。

我发现这种现象是由3个原因:造成的

  1. 负载温度和芯片温度升高导致电阻(负载和芯片内部 RDS)增大; 电流降低的原因与上图的后半部分相同。
  2. DRV8870抖动的输出及其范围占总输出信号的5%、如下所示。 输入 PWM 中无抖动。 这也是电流像上图的前一部分那样下降的原因(电流从1686mA 下降到1602mA)。
  3. 输出信号的高电平电压始终低于 VM 5~6V、例如输入 VM = 30V、我测得的输出为24V、想知道6V 电压差在哪里。

请注意、原因2和3位于无负载测量下、因此这些原因与负载无关。  

我想对原因2和3进行一些解释、即在正确输入时输出抖动和输出电压较低。

感谢你的帮助。

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    Hector、您好!

    我有几个问题:

    1. 进行这些测量时、您使用的是 TI DRV8870EVM 还是您自己的电路板?
    2. 如果您使用自己的电路板、您是否能够共享电路板的原理图和布局(您可以通过私人消息发送)?
    3. 是否在电路板上发现了此问题?  

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    您好、Pablo、

    我正在使用自己的电路板:

    线圈负载连接到 J1、我使用 INA240测量负载电流。 在无负载的情况下、这与 INA240无关。

    我仅在该板上测量过、但我发现了多个 DRV8870的此问题。

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    Hector、您好!

    感谢您提供原理图。 我需要更多时间来查看您的原理图。 希望在美国时间8/2之前收到我的回复。

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    您好、Pablo、

    感谢您的帮助! 我的问题是否有任何结果?

    Hector

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    Hector、您好!

    R1和 D3的用途是什么? 它们在驱动器输出 OUTA1和 OUTB1之间串联、因此从技术上讲、有一个负载连接到驱动器输出。 尽管负载不会消耗太多电流、但我们希望从公式中完全消除负载。 您能否在电路板上未安装 R1和 D3的情况下重新进行测量?  

    二极管的正向电压是多少:D1、D2、D4、D5?  每当电流流过二极管时、VM 将略微下降二极管正向电压的~2倍。 这可以解释 VM 的下降。

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    您好、Pablo、

    感谢你的帮助。 D3用于指示输出状态、R1是 LED D3的限流电阻器。 虽然我不认为这表示部件是原因、但我将在不使用 R1和 D3的情况下重新进行测量。

    从 μs 表中,我发现二极管的正向电压为0.5V (3A,脉冲测试:300 μ s 脉冲宽度,1%占空比)。 正如您所说、VM 的压降值约为1V、低于测量结果5-6V。 虚拟机下降是否有任何原因?

    Hector

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    Hector、您好!

    让我对我的早期评论做一个快速修正:"只要电流流过二极管、VM 就会略微下降~2倍二极管的正向电压。 这可以解释 VM 的下降。" 实际上、您还必须考虑状态 LED 上的压降。 D3的压降是多少?  

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    您好、Pablo、

    我在电路板上未组装 R1、D3、D1、D2、D4和 D5的情况下重新执行测量、但问题仍然存在:

    在没有负载的情况 下、DRV8870的输出仍然抖动、约为整个正脉冲宽度(0.1us / 2.5us)的4%。 输出电压 明显低于 VM、即16.6V OUT、而20V IN

    还有其他原因吗?

    此致、

    Hector Jing

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    Hector、您好!

    PWM 频率和占空比是多少? 进入 DRV8870的输入 PWM 信号将与内部时钟同步。 这将在输出端引起大约200ns 的抖动,这与您的测量值类似(另一篇类似的 e2e 文章已在此处回答: https://e2e.ti.com/support/motor-drivers/f/38/t/814224?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=jitter )。 我认为这就是产生抖动的原因。

    低输出电压。 我对可能导致这种情况的原因感到困惑。 您能否向我发送一份示波器截图、其中显示了输入电源(VM)和输出电压? 同时查看输入和输出电压可能会为我们提供线索。

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    Hector、您好!

    该器件的输入逻辑引脚具有与内部时钟同步的抗尖峰脉冲电路。 OUTx 引脚状态在去毛刺脉冲边沿发生变化。 您看到的抖动是由于去毛刺脉冲在相对于内部时钟的不同时间捕捉信号。 我们拥有这些抗尖峰脉冲器、因此该器件能够在嘈杂的环境中保持稳定。 在典型的电机应用中、这不是问题、因为电感足够高。 但是、您会看到这个问题、因为您负载的电感非常低。