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] DRV8426:I#39;m 正在寻找一种降低步进电机抖动性能的方法。

Guru**** 670830 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8426EVM, DRV8426, DRV8428
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/1170366/drv8426-i-m-looking-for-a-way-to-reduce-jitter-performance-in-a-stepper-motor

器件型号:DRV8426
Thread 中讨论的其他部件:DRV8428

尊敬的专家:

大家好、我叫 BYeongsu、Kang、负责空调模块的电路和控制。

我正在寻找一种方法来降低抖动性能、例如音频噪声或步进电机中的控制误差。 电机规格如下:

  • 标称电压:12V
  • 电阻:180欧姆
  • 电感:90mH
  • 步长:1.8度
  • 齿轮箱:1:35和1:3.2
  • 连接:4引线串行绕组双极

找到 DRV8426器件并使用 DRV8426EVM 执行主要功能测试。  设置参数如下所示;

  • 软件:DRV84xx EVM
  • 控制模式:步骤
  • 步进模式:1/256步进
  • VREF 电压:0.16V
  • 速度:8000
  • 衰减模式:智能调优纹波控制
  • TOFF:300千欧接地
  • VM:12V

我使用示波器获得了以下结果、黄色线是 AOUT1的输出电压、绿色线是 BOUT1的输出电压、蓝色线是 AOUT1的输出电流。

我控制 VREF 的值以降低抖动性能、这是最好的结果之一。  但是、我想进一步降低抖动性能。

问题1. DRV8426是否是控制上述电机的合适解决方案?

问题2. 如何降低蓝线中的高频系数(电流输出)? 该因素是否会影响抖动性能?

问题3. 我可以将电机连接更改为4引线并联绕组双极。 我猜规格会按如下方式更改;

  • 电阻:45欧姆
  • 电感:22.5mH

如果我将连接从串行更改为并行、抖动性能是否更佳?

请帮帮我。

谢谢、此致、

BYeongsu、Kang

  • 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、布良洙、

    应用手册 提供了有关降低步进电机可闻噪声的有用指南。  

    此致、

    Pablo Armet

  • 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、Pablo Armet、

    感谢您的建议。 我阅读了一份应用手册、并找到了三个要点。

    首先、增加 PWM 频率。
    在本例中、我已经在使用 STRC 和1/256微步进功能。 因此、为了增加 PWM 频率、预计必须更改电机的特性。 我计划将电机连接从串行绕组更改为并联绕组、我认为可以通过这种方法来减小 L 和 Δ I。 这是因为并联绕组的阻抗比串行绕组低。 这是正确的解决方案吗?

    其次、减少过零误差。
    为了减少过零误差、解释为减少 Toff 值。 但是、数据表中解释了使用 DRV8426中的智能纹波控制功能时会自动设置 Toff 值。 以下文本摘自数据表中所述的文本。 '除智能调优纹波控制外、TOFF 引脚可配置所有衰减模式的 PWM 关断时间。' 如果我使用智能纹波控制、即使调整了 Toff 值、也不会应用它。 对吗?

    第三、增加步进频率。
    遗憾的是、我已经使用1/256微步进、找不到一种方法来根据相同的速度增加步进频率。

    是否有任何方法可以根据电流设置和 DRV8426进一步降低抖动性能?

    谢谢、此致、

    BYeongsu、Kang

  • 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 Byeongsu:

    [引用 userid="543716" URL"~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1170366/drv8426-i-m-looking-for-a-way-to-reduce-jitter-performance-in-a-stepper-motor/4404813 #4404813"]我计划将电机连接从串行绕组更改为并行绕组,我认为可以通过此操作来降低 L 和 Δ I [/引用]

    您能否澄清这项陈述的含义?  

    [引用 userid="543716" URL"~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1170366/drv8426-i-m-looking-for-a-way-to-reduce-jitter-performance-in-a-stepper-motor/4404813 #4404813"]'TOFF 引脚可为除智能调优纹波控制之外的所有衰减模式配置 PWM 关断时间。' 如果我使用智能纹波控制、即使调整了 Toff 值、也不会应用它。 对吗?[/引述]

    在智能调优纹波控制中、TOFF 引脚用于设置特定阶跃的纹波电流。 连接到 GND 的 TOFF 引脚将设置尽可能低的纹波和更低的噪声级别。

    [引用 userid="543716" URL"~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1170366/drv8426-i-m-looking-for-a-way-to-reduce-jitter-performance-in-a-stepper-motor/4404813 #4404813"]是否有任何方法可以根据当前设置和 DRV8426进一步降低抖动性能?

    STRC、高步进速率和低电流纹波是降低噪声水平的最佳组合。 请将 TOFF 设置为 GND (0)、以设置最低电流纹波(如果尚未设置)。  

    此致、

    Pablo Armet

  • 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、Pablo Armet、

    首先、我可以理解、即使使用了智能纹波控制功能、也可以调整 Toff 参数。

    对于电机绕组主题、电机数据表介绍了以下电气连接;

    我可以并行或串行更改绕组连接、因为上面文本中提到的电机是"8引线/单极或双极控制模式"。  当我第一次设计时、我使用了串行绕组。 但是、抖动性能太高、所以我被问及一个问题。  如果我需要增加 PWM 频率、我认为我的唯一选择是更改并联绕组、除非更改电机本身。

    谢谢、此致、

    BYeongsu、Kang

  • 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 Byeongsu:

    根据电机数据(假设是针对全步进模式给出的)、我们可以计算串联12V/180欧姆绕组的电机电流= 0、067A、对于并联连接、电流为0、133A。 与 DRV8426的满量程电流1.5A 相比、这两个电流值都非常小。 在这种情况下、并行连接会更好(更好的电流调节、精度、可能更高的电机速度)。 我认为还值得尝试具有较低满量程电流的驱动器、例如 DRV8428 (1A)。

    此致、

    Grzegorz

  • 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、Grzegorz Pelikan

    感谢您的建议。 遗憾的是、我无法将器件更改为 DRV8428。 因为 PCB 已根据 DRV8426进行制造。 如果可能、我想在电流配置中找到最佳解决方案。

    将电机连接更改为并联后、我得到了最佳波形。  当然、该波形非常干净、因为它在没有负载的情况下测量了电机的输出电流。

       

    顺便说一下、这里出现了另一个问题。

    [引用 userid="411901" URL"~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1170366/drv8426-i-m-looking-for-a-way-to-reduce-jitter-performance-in-a-stepper-motor/4405917 #4405917"]STRC、高步进速率和低电流纹波是降低噪声级别的最佳组合。

    与 STRC (智能调优纹波控制)相比、我使用 STDD (智能调优直接衰减)获得了更好的结果。 当然、由于它是在没有负载的情况下测量的波形、因此结果可能会在最终组装完成后发生变化。 但是、我无法立即检查、因为我需要另一个团队的帮助才能获得最终结果波形。

    谢谢、此致、

    BYeongsu、Kang

  • 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 Byeongsu:

    感谢您分享波形。 我没有 DRV8426方面的经验、但从数据表中我们可以看到、STRC 模式尝试将电流纹波保持在11mA + ITRIP 的%、与您的电机电流相比、这是一个非常重要的值。 我认为 STRC 模式不适合您的电机的主要原因。 在第二个波形上、开关频率从大约1、5kHz 变为大约10-20kHz、可能会导致一些噪声。 第一个波形看起来非常干净、可能会为您提供最佳结果。 在两个波形上、峰值电流值约为230mA、得出230/1、41 = 163mA rms。 我将验证并行连接的163mA 电流是否不高于电机额定电流。 以高于电机额定电流的电流运行电机不仅会损坏电机、还会增加噪声和振动。

    我认为运行电机的最佳方法是最适合您的方法。 如果您想为可能的问题做好准备、我会:

    -在电流开始下降并且无法保持其形状的位置运行电机-它将定义您的最大值 电机转速(通常可以加快速度、但这意味着更多的问题)

    -检查从静止到最大的任何谐振 速度、如果有、您可能需要限制其值或避免其频率(负载可能会略微改变这些频率)。

    此致、

    Grzegorz

  • 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 Byeongsu:

    STRC 和 STDD 性能可能因电机而异、并且可能存在许多因素、例如电机电感、电阻、电流、这些因素会影响每个衰减模式的性能。 根据我们在各种电机上进行的实验、我们建议使用 STRC 来降低抖动和噪声级别。 在这些实验中、STRC 在大多数情况下产生的噪声水平较低。 但在某些情况下、STDD 会提供更好的结果。 如果 STDD 为您的应用提供了更好的结果、请使用它。  

    此致、

    Pablo Armet