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[参考译文] DRV8837:对电流限制特性进行了澄清

Guru**** 672920 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8837, DRV8833, TIDA-00757, TPS62745
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/845348/drv8837-clarification-on-current-limit-feature

器件型号:DRV8837
主题中讨论的其他器件: DRV8833TIDA-00757TPS62745

您好!

我从此处链接的相关问题中对 DRV8837有疑问。 据说、为了检测失速情况、可以使用电阻器对其进行配置、并将感测电压馈送到微控制器 ADC。

对于 DRV8837、您可以计算在失速条件下将看到的电流大小、并在器件的 GND 引脚和 GND 之间添加一个感应电阻器。 然后、通过使用 ADC 测量其两端的电压、您可以了解是否达到堵转电流。 请注意、这样做会增加器件接地的电压偏移、因此您必须在其余引脚电压(例如 nSLEEP)中考虑该偏移。

在我看来、这种方法可以确定瞬时的失速情况。 但是、我的要求需要限制流向电机的电流。 我的设备是智能锁、它使用4节 AA 电池驱动插锁。 例如、当电机达到某个点并且电流上升时、我希望电机能够提供具有特定电流值(大约1.2A)的最大恒定扭矩 在我确定智能锁达到卡死状态之前长达200ms。

因为有时锁芯本身很难驱动、我不希望电机消耗所需的电流、因为当我的器件电池电压已经处于5V 等低电平时、 如果没有电流限制、电池压降电压将过大、无法使整个系统复位。

话虽如此、DRV8837满足了我对2x2mm 小型封装、定价和最小引脚控制的需求。

  1. 是否有任何方法/建议来限制此驱动器的电流、而不是仅检测瞬间的最大电流?

谢谢、
Pranata

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    您好 Pranata、

    让我们来讨论一下这个主题。

    如果您能够添加感应电阻器以等效电压感应电机电流、 然后、使用具有可改变增益设置的外部 CS 放大器将该电压放大到 MCU ADC 可以解释该值、然后、您可以将软件设置为具有代表流经电机的电流的频繁(您可以确定频率)循环 ADC 采样/存储。 当 ADC 样本存储发生时、检查该 ADC 读数是否超过阈值。 如果确实如此、您可以在软件中输入一个条件、将 PWM 的占空比调节到达到电流的百分比、持续时间为200ms。 可以使用计时器设置200ms。 我认为此解决方案需要的硬件成本最低。

    请注意、第一个选项会增加软件开发成本和风险

    第二个更面向硬件的选项是利用具有集成稳压功能的 DRV IC。 DRV8833就是一个很好的例子。 请注意、IC 成本是 DRV8837的两倍、但您的唯一软件是中断服务例程。  

    请告诉我、如果您希望获得一个更加面向硬件的解决方案、以及您可能拥有的任何其他输入、这是可以接受的。

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    Hector、您好!

    感谢您的建议。 我的 PCB 板在 DRV8837上没有馈入 ADC 的感应电阻器、它是 TIDA-00757中的基准电阻器、进行了一些更改、例如将组合 MSP432 + CC264R2用作其主处理器和蓝牙网络处理器。

    目前、我保护这种失速的方法是监控 TPS62745降压转换器上 VIN_SW 的电池电压。 当电机打开时、将运行一个高优先级任务。 此监控任务以30ms 的周期运行、当电池电压降至3.6V 的特定电平时、它将关闭电机。

    根据您的建议、我将尝试通过在电池电压达到特定水平时调节 PWM 的占空比来更新电机控制逻辑。

    1. 如果这个问题如此简单,请原谅我。 是否有方法可以确定特定电机的最佳 PWM 频率? 现在、我只是通过更改源代码上的硬编码来进行实验。 您对它有任何经验法则吗?
    2. 我认为、如果频率足够快、能够使电机保持在稳定状态、则使用 PWM 限制电流的方法可能起作用。 如果我对它的低估是错误的、请提供建议。

    谢谢 Hector、
    Pranata

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    我认为我在这里找到了一个很好的参考:
    https://www.precisionmicrodrives.com/content/ab-022-pwm-frequency-for-linear-motion-control/

    我将尝试使用 PWM 占空比计算和执行电流控制(让我们尝试从20%到100%)、并查看是否可以控制电池上的压降。

    此致、
    Pranata

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    您好 Pranata、

    我不确定您的 PCB 中是否有大容量电容器。 如果您要监测电池电压的电流阈值、请注意、您的系统中可能还有其他负载需要拉电流、而大容量电容器会为电机提供瞬时电流。 因此、如果您有大容量电容器、则监控电容器之后的电流。

    选择最佳 PWM 频率的标准基于用例。 在大多数情况下、需要20kHz 至40kHz 的频率来脱离可闻频带并最大程度地降低开关损耗。 在其他情况下、在可闻范围内进行 PWM 非常重要、这样人们就可以听到电机的声音。 这实际上取决于最终应用所需的条件。

    有关电流调节的重要一点是、您需要将其保持在不通过电流限制的以下。 因此、您可以通过测试在通过电流限制时需要打开的 PWM 占空比来确定。

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    Hector、您好!

    感谢大家对电流的关注。 是的、在输入到降压转换器之前、电路板的电池上有大容量电容器。 我将再次检查原理图、以确保它在电容器之后进行测量。

    了解 PWM 频率。 我将根据您的建议和建议进行实验。 让我关闭这个主题。

    谢谢、
    Pranata