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[参考译文] DRV8312:以低频运行、防止升压器重新加载

Guru**** 2782625 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV8312

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/739226/drv8312-running-at-low-frequency-prevent-booster-from-reloading

器件型号:DRV8312

大家好

我尝试在严格的"块换向"模式下在三相同步电机上使用 DRV8312。 这意味着、每条线每次旋转仅切换两次。  

我们的电机以10000/min 至60000/min 的转速运行、即166Hz 至1KHz。 因此、高侧晶体管需要在不进行开关的情况下保持导通的时间可以长达2ms。  

由于高侧 FET 是 NFET、它们的栅极电压由升压器-电容器/二极管机制生成。 DRV8312非常智能、可以检测到、其用于驱动高侧 FET 的升压器电压不再足够、并自行决定需要额外的开关周期来重新加载升压器电容器。  

DRV8312设计为在 PWM 模式下运行、因此线路通常由 PWM 脉冲进行切换、以降低实际输出电压

在这种情况下、线路会频繁切换、始终有足够的升压电压可用。  

在我们的设计中、我们不需要 PWM、也不希望 DRV8312自行决定切换相位以重新加载升压电容器。 因此、我们试验了放大升压电容器的方法。 这适用于一定数量的容量、但不足以实现周期内切换。  

是否可以通过外部电压为 DRV8312供电以馈入其高侧驱动级? 在我们的设计中、我们以12V 的电压运行电机。 因此、高侧永远不会高于12V。 我们提供24V 电压。 是否有方法将其馈送到 DRV8312、因此它不需要使用升压电容器?  

喜欢这个吗?

从24V 上移除 C411并直接通过 R409馈送升压器?  很显然、我们错过了一些东西、我们尝试过、而 DRV8312不喜欢这个。 我强烈尝试创建额外的开关脉冲。  

是否有办法让 DRV8312不决定自己切换一条线路?  

感谢你的帮助

Johannes

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    Johannes、您好!

    由于您仍在切换输出、请考虑将 C411电容器增加到4.7uF。

    请参阅数据表的第8.3.2.1节。 您可以在本地 GVDD_x 电容器和 GVDD_x 引脚之间放置一个5欧姆电阻器、以限制浪涌电流。 另一种方法是完全旁路该路径、并在 GVDD 和 BST_x 引脚之间添加一个外部肖特基二极管。 这应消除任何浪涌电流问题。
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    你好 Rick
    感谢你的建议。 "绕过路径"到底意味着什么? 移除 C411并在 G_VDD 至 BST_x 之间使用肖特基二极管?
    GVDD 为12V 固定电压、PVDD 可从0到24V 之间变化。 我仍然不明白、从 GVDD 到 BST_x 的肖特基二极管有何帮助? 在这种情况下、高侧驱动器的电源电压如何高于 PVDD? 当 GVDD 高于 PVDD 时、这是否仅起作用?

    再次感谢
    Johannes
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    Johannes、您好!

    很抱歉我不清楚。 您仍需要 C411。 从 GVDD 到 BST_x 的外部肖特基有效旁路了内部二极管路径、并为自举电容充电、而不是使用内部二极管路径。

    您还将需要 GVDD_x 连接。

    请注意功能方框图中的二极管路径。 可通过调整外部肖特基二极管来处理较大电容器的浪涌电流。
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    你好 Rick

    感谢您的建议。

    我像这样修补了电路板:

    这很有帮助。 不需要的再充电脉冲消失了。  

    但是... 现在出现启动问题。 DRV8312不愿意正确启动。 输出是完全奇怪的。 显然、当我第一次以非常低的频率施加功率时、增压器无法正常启动。 输出完全错误、与施加的 PWM/ 复位信号无关。  

    当我施加高频率时、器件最终会启动、一旦器件运行、我就可以将频率降低到66Hz、而 DRV8312不会产生额外的脉冲。  

    您能建议些什么来帮助 DRV8312正确启动吗? 我是否要将 R434更改为4R7? 新肖特基二极管是否正确安装? 您提到了"从 GVDD 到 BST"。 在本例中:电阻器的放置位置? 如原理图中所示? 或将二极管直接连接到引脚23。

    再次感谢

    Johannes

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    Johannes、您好!

    启动时、是否通过将所有输出设置为低电平对电容器进行预充电?

    如果没有、请尝试将输出设置为低电平、然后启动。

    肖特基二极管可以如图所示安装、也可以将阳极放置在 GVDD_x 引脚(如图所示引脚23)上。 目标是使用肖特基二极管而非内部二极管路径为自举电容器提供12V 电压。

    如果您使用肖特基二极管、则无需使用电阻器 R434、因为肖特基带电流。
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    你好 Rick

    感谢你的建议。  

    是的、您说得对、我们不是从所有零行开始、而是从所有三态行开始。 我更改了它。 这有助于"某种类型"。 此过程起作用:

    • PVDD = 0V
    • 所有 PWM 输入均为低电平
    • 所有三态输入均为高电平
    • 我们可以应用可变电压。 我们在 PVDD 上施加5V 电压
    • 切换到具有最低140Hz 旋转速度的块换向方案
    • 遗憾的是、我们的电机无法以140Hz 的频率启动。 但 DRV8312现在可以正常运行。
    • 我们将频率降低到70Hz (一旦 DRV8312运行、这是可能的、现在我们的电机启动)  
    • 现在、我们可以选择所需的每个频率和电源电压。 DRV8312正在正常运行。

    您还能想到什么其他东西来帮助 DRV8312从 PVDD=0V 和这个大升压电容器开始?

    感谢你的帮助。  

    Johannes

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    Johannes、您好!

    根据您的说明、DRV8312现在可以正常运行。 是这样吗?

    如果是、这似乎是电机启动过程的问题。

    当尝试以140Hz 的频率启动时、电机会怎么做?
    它是否移动了?

    是否可以在短时间(<500ms)内以70Hz (或其他频率)开始、然后切换到140Hz?

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    你好 Rick

    不、抱歉、情况并非如此。 此图显示了我的3条电机线路。 如果 DRV8312无法正常启动。 很明显、一条线路试图驱动电机、但很显然、升压器电压存在问题。 DRV8312生成这些突发开关脉冲、以生成高侧 FET 的驱动电压。 该信号在其他线路上以及通过连接的电机可见。 DRV8312的其他驱动线路显然仍处于三态。  

    当然、在这种情况下、我的电机不会启动。

    DRV8312正确启动后、会生成适当的驱动线路模式

    现在、我的电机可以毫无问题地启动。

    因此 DRV8312在放大的4、7uFarad 升压电容器方面存在困难。  

    我今天发现、即使 DRV8312正常运行、并且我将频率降低到100Hz 以下、它也会回到第一个示波器图像中显示的"不良模式"。

    增大助力电容器有助于消除不必要的跨接开关脉冲、但会增加系统的不稳定。  

    有什么建议、如何稳定系统?  

    谢谢你  

    Johannes

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    你好 Rick

    我昨天发现、不稳定也是由 DRV8312和我馈送 PVDD 的可变电压稳压器之间的相互作用引起的。

    现在、感谢您的帮助。 在进一步研究之前、我需要重新设计电路板并选择新的稳压器。 我将添加您请求的组件作为放置选项。  

    感谢你的帮助

    Johannes