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[参考译文] DRV8872:电流衰减问题

Guru**** 2668285 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV8872, 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/946550/drv8872-current-decay-issue

器件型号:DRV8872
主题中讨论的其他器件: DRV8876

您好!

我正在尝试使用 DRV8872驱动器驱动电机。 我在低占空比下行驶时遇到问题。 我发现另一个线程中有人遇到了相同的问题、他们从快速衰减切换到慢速衰减制动、这解决了该问题、因为由于慢速电流衰减、平均电流更高。 因此、我也更改为慢速衰减制动。 我的问题是、即使使用慢速衰减制动、电流也会立即下降、而不是出现良好的衰减。  

原理图:

(请注意、在电流跳变之前、R14降至0.2欧姆、从而允许1.75A 电流)。

快速衰减模式的示波器图像:

黄色:Isen

蓝色:IN1

紫色:IN2

慢速衰减模式的示波器图像:

黄色:Isen

蓝色:IN1

紫色:IN2

我希望第二个示波器图像上的电流具有良好的衰减、而不是直接降至零。 我希望它看起来像以下 SPICE 模型输出。  

非常感谢您的帮助!

谢谢、

亚伦

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    看起来有些图片无法通过。 它们附在此处:

    原理图:

    快速衰减模式:

    慢速衰减模式:

    P-SPICE 仿真:

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    您好、Aaron、

    您能否针对这两种情况获取另一个示波器截图并放大以显示一个 PWM 周期。 从电流时间刻度来看、电流衰减时间有点难。  

     此外、您能否使用电流探头测量电流(如果有)。 虽然测量 ISENSE 电压确实可以很好地估算输出电流、但其精度不如使用电流探头。

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    您好、Pablo、

    获取更多示波器图像时不会出现问题、请参见下面的附件。 遗憾的是、我们目前没有电流探针、ISENSE 是我能做的最好的。

    快速衰减:

    快速衰减、非常放大:

    慢速衰减:

    慢速衰减已放大:

    我确实看到、在慢速衰减模式下、衰减速度较慢、但其衰减量比我预期的小得多。 我们为什么要看纳秒而不是 SPICE 模型为电机建议的微秒? 我希望下降时间比上升时间慢。  

    感谢您的帮助、

    亚伦

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    您好、Aaron、

    感谢您提供信息。

    您在衰减期间未在 Rsense 中看到任何电压的原因是电流正在通过两个低侧 FET 进行再循环。 因此没有电流流经 Rsense 电阻器。 DRV8876等器件使用内部电流镜来测量电流、即使在衰减(或关断)期间也可进行电流监控。 但是、对于 DRV8872、在衰减期间查看电流的唯一方法是使用电流探头。

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    巴勃罗

    这确实有很多道理。 一些后续问题:

    这是否意味着当我使用快速衰减模式时、这是一种精确的电流测量、因为另一个低侧 FET 已关断?

    1A。 您能否帮助我了解电机为什么不在快速衰减模式下向后旋转?

    2.我们在从快速衰减模式到慢速衰减模式时测量了电机减速的速度。 如果平均电流增加、我本来希望速度会增加。 您能帮助我理解这一点吗?  

    谢谢、

    Aaron

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    Aaron、

    1. 对于 DRV8872、快速衰减模式可与高阻态(滑行)衰减模式互换。 请注意、在滑行模式下、H 桥被禁用、电流流过 FET 的体二极管。 您可以在本 应用手册中阅读有关不同类型衰减模式的更多信息。
    2. 在快速衰减期间、电机不会反向变为电机的电感可防止电流立即改变方向。 通常、在电流有足够的时间来改变方向之前、H 桥会返回驱动模式。
    3. 我看不到衰减模式会如何影响电机速度。 您注意到这两种模式之间的速度是否发生了显著变化?  

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    您好、Pablo、

    问题1:很清楚、该图显示了在高 Z 模式下流经 Rsense 的电流、因此 Rsense 上的电流读数应该是准确的? 如果不是、请澄清。  

    但我们看到电感器的电流衰减非常快。 只需很小一部分关断时间即可恢复为0。 为什么电流在达到零后不会变为负值、并导致电机反向旋转?

    速度差异似乎也主要受 PWM 频率的影响。 在低频时、快速衰减/高 z 和慢速衰减之间存在巨大差异。 数据。  

    50%占空比
    频率 慢速衰减速度 快速衰减速度 %Diff
    0.25KHz 0.28. 2.7. -90%
    5kHz 0.61. 2.57. -76%
    15kHz 1.46. 2.4 -39%
    30kHz 1.44. 2.17. -34%
    60kHz 1.43. 1.975 -28%
    120kHz 1.39. 1.56. -11%

    使用导联螺钉和大齿轮减速装置、速度以毫米/秒为单位。  

    亚伦

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    您好、Aaron、

    1. 在快速衰减时、流经电阻器的电流会改变方向、因此通过 Rsense 的电流测量将不准确。  
    2. 正如我之前所说的、使用 Rsense 测量衰减期间的电流(无论它是滑行模式还是快速衰减模式)不会准确地显示通过负载的确切电流。 为了精确测量电流、需要使用电流探针。  
    3. 让我再多研究一下。 我将在2013年10月之前发表一份答复,并作解释性发言。

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    您好、Pablo、

    最后、我们获得了电流探针、并验证了慢速衰减与快速衰减电流之间的关系。 我认为、进入慢速衰减模式时、速度减小的原因是电流在关断期间变为负值。 以下是快速衰减模式下的电流示波器图像(绿色)、以及15KHz PWM 50%占空比下的慢速衰减模式下的电流示波器图像。  

    15KHz、50%占空比、快速衰减-

    绿色=电流探头、100mV = 1A、因此每分段1A

    黄色= Rsense、蓝色=输入1、紫色=输入2

    15KHz、50%占空比、慢速衰减-

    绿色=电流探头、100mV = 1A、因此每分段1A

    黄色= Rsense、蓝色=输入1、紫色=输入2

    我相信由于反 EMF、电流将变为负值。 是否有办法减轻负电流的影响?

    负电流似乎是电机与旋转方向发生战斗并主动降低电机速度。

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    您好、Aaron、

    感谢您提供示波器图像。

    由于频率较低、H 桥将保持较长的衰减周期、这可以 为电机电感器中的电流提供足够的时间使其稍微下降到负值。 如果 PWM 频率或占空比增加、TOFF 周期将更低、这会阻止电流在一段时间内变为负值。 负电流不应以任何方式影响驱动器的性能。 我建议增加 PWM 频率或占空比、直到达到所需的电机转速。 在快速衰减或慢速衰减时、您可能需要选择稍微不同的 PWM 频率或占空比以实现相同的速度。  

    希望这能回答您的问题

     

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    早上好、Pablo、

    在60kHz、50%占空比时、电流仍会下降为负值。 您是否有任何以电路图方式降低影响的建议? 我们正在尝试平衡扭矩和速度。 较高的频率不会提供我们所需的扭矩、而较低的频率会由于这种负骤降而降低速度。  

    谢谢、

    Aaron

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    您好、Aaron、

    为了平衡扭矩和速度、我建议选择一个满足您设计的扭矩要求的较低频率并增加占空比、直到达到所需的速度。  

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    巴勃罗

    感谢您在这些问题上的持续帮助。 我觉得现在对驱动器和电流衰减问题的了解要好得多。  

    谢谢、

    Aaron