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[参考译文] DRV8320:由于栅极驱动故障无法使 BLDC 电机旋转阅读更多论坛-后续

Guru**** 2779905 points

Other Parts Discussed in Thread: DRV8320, 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/723237/drv8320-cannot-get-bldc-motor-spinning-due-to-gate-drive-faults-read-more-forums---followup

器件型号:DRV8320
主题中讨论的其他器件: INA240

大家好、  

这是对我之前遇到的问题的后续行动、该问题有点类似- 但 e2e.ti.com/.../2433911并没有真正解决

我的问题是、我无法使我的有传感器无刷直流电机与 DRV8320S 芯片一起旋转。

我遵循了建议的启动过程。  

PWM = 0;
mBrake = 0;//制动器  
MDIR = 0;//电机方向
ENABLEHALL = 0;//所有霍尔传感器的电压为0v
ENABLE = 0;//芯片关闭
waitms(1);
waitms (255);//等待时间
ENABLE = 1;//开启 DRV8320s
waitms (10);//等待事物稳定
DRV2_WRITE ();//将设置写在下面
waitms (100);//等待
ENABLEHALL = 1;//启用霍尔传感器
mBrake = 1;//启用制动
MDIR = 1;//设置电机方向

然后、我以10kHz 的频率打开 PWM

让我以一种形式再次向你说明我所做的工作以及我的结果是什么。  

整个测试都是在试验电路板上进行的。 在跳至结论之前、有一次我让我的电机在这个试验电路板上旋转。 唯一的区别是它由 DRV8320H 芯片供电、而不是由 SPI (S)版本供电。 在该配置停止工作的某个时间点(在我转换到 SPI 芯片版本时)。  

那么、我们在这里。 我使用35V 拉电流5a 电源为所有设备供电。 接地和 VM 线路之间的大容量电容超过1000uF。 我使用电路所需的陶瓷电容器、如 DRV8320 数据表第22页的图11所示。 我的电机按应有的方式连接到 SHA、SHB 和 SHC 线路。  

DRV8320S 与 SPI 完美配合、包括设置寄存器和读取寄存器。 在我的代码中、我对所有寄存器进行两次写入、以确保第二次写入时的 SDO 与 SDI 相同(当写入新数据时、当前寄存器中的数据会移出)。 情况就是这样。  

以下是我的芯片设置:

//寄存器3


SPI0DAT = 0b0_0011_011;//前8位
SPI0DAT = 0b0010_0010;//接下来的8位

waitms(1);

//寄存器2

SPI0DAT = 0b0_0010_000;
SPI0DAT = 0b0100_0000;


//寄存器4

SPI0DAT = 0b0_0100_101;
SPI0DAT = 0b0010_0010;



//寄存器5
SPI0DAT = 0b0_0101_0111;  
SPI0DAT = 0b0110_1001;

基本上、由于我的 N-FET 具有非常低的 RDS (0.018欧姆)、因此我可以使用非常低的驱动电流。 我使用1x PWM 模式、因为我有来自电机霍尔传感器的反馈(输出正确)。

芯片在我打开 PWM 前不会读取错误(在来自3.3V 引脚的10kHz 频率下、信号为40%占空比)。 电机在时间(1/4秒)内产生短暂的小噪声、然后停止产生噪声和芯片故障。 此时、我在寄存器0和1上得到一个错误。 寄存器0读取0b0000010110000000 (FAULT、GDF、UVLO)、寄存器1读取0b000000000010100 (VGS_LB 和 VGS_LA)。  

当我示波 MOSFET 的引脚时(在产生噪声的情况下为1/4秒)、我得到以下结果: GHA = 35V GSA = 35V,GLA = 0v 然后经过一段时间 ,之后 GHA = 0v GSA = 0v,GLA = 12v,然后返回 GHA = 35V GSA = 35V,GLA = 0v。

我不知道我的问题是什么。 请帮助。  

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    您好、Nick、

    由于您正在运行1x PWM 模式、请断开负载、并在 PWM 处于活动状态时手动旋转电机。
    这将使您能够在尝试旋转电机之前确认系统是否正常运行。
    您是否看到大约45V 的高侧栅极电压?

    接下来、您能否提供系统原理图?
    您是否确认从 DRV8320到 FET 的连接没有问题?
    如何限制流经电机的电流?
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    您好、Rick、  

    很抱歉耽误你的答复。 非常感谢您帮助我消除错误。 下面是我可以为您提供的当前内容。  

    我附上了一张简单原理图的照片。 我将其与 EFM8LB1芯片结合使用以提供所有控制和 SPI 通信。  

    从图中、我将电机连接到 PHX_R 在本例中、PACK +连接到我的电源。 为了回答您的电流限制问题、我目前正在使用电源上的 CC 控制来限制电流、我将其设置为最大值约2安培(以避免混乱)。 我正在尝试找到一种合理的方法在我的实际板上执行它。 您是否可以通过任何机会为这些类型的应用推荐电流限制的行业标准?

    连接 HALLON、mBrake、MDIR、MPWM、CSEL2、 MFAULT、ENABLE 连接到我的微控制器、并根据我的代码进行操作。

    为了回答您的最后一个问题、我已经断开了电机与所有 PHX_R 连接的连接、我用手缓慢旋转它。 从我看到的情况来看、它工作正常、不会出现故障。 0x00寄存器和0x01寄存器中存在0个故障。 当我探测 A 相低栅极和高栅极(我的示波器只有2个探针)时、我可以从我认为正确的功能中看出。 根据 同步1x PWM 模式表、当 A 相栅极高电平具有 PWM 时、A 相栅极低电平具有一个!PWM。 当我用手操作电机时、这将变为 LL、LH、然后返回 PWM 和!PWM。 为什么添加负载(本例中为电机)会触发错误? 对于任何愚蠢的问题、我深表歉意。  

    Nick

     

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    您好、Nick、

    请注意、将电源中的电流限制为2A 并不意味着将电机电流限制为2A。 但初始电流由1000uF 大容量电容提供。 电流可以是数十到数百安培。

    为了限制电流、通常有两种方法。 最简单的方法是在低侧晶体管的公共源极路径中放置一个串联电阻器。 电阻器上的电压可被放大并用于限制电流。

    您是否有两个 FET 并联、如图所示? 如果您仅尝试以2A 电流运行电机、请考虑移除第二个并联 FET。 在不使用外部串联电阻器的情况下尝试控制多个 FET 可能会导致意外振荡。

    如果您确实需要并联 FET、请参阅 e2e.ti.com/.../6-weird-designs-with-a-brushless-dc-driver 的第5号
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    您好、Rick、  

    感谢你的答复。 当我的电流接近100A 时、我将使用第二个 FET。 现在我只使用一个。 让我尝试一下电阻器、我很快就会回来接您!

    Nick

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    您好、Nick、

    如果您打算通过电机运行100A、最好使用某种类型的电流监控器。

    这些监控器可以是高侧 FET 漏极处的 INA240、也可以是低侧 FET 源极处的电阻加放大器。
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    感谢您对我所有问题的回应 Rick。 你所说的一切都是正确的、并且完成了这个把戏。 我现在将考虑改用 DRV8323s、因为我可以直接使用它测量电流。

    移除电容器可解决栅极驱动问题、电机旋转很短时间、直到再次出现故障。 我认为这将根据您的电阻器建议进行修复。 我手头上没有足够低的值电阻器来验证"在低侧 FET 源极到接地端添加一个电阻器"的修复方法、但我认为这会实现这一目的。 谢谢你。