[参考译文] DRV8320：INL 上禁用时的负电流尖峰

您好、Robin、

这是梯形换向吗？ 您能否提供稍微缩小的波形？

电流可能是由于电机的反电动势导致的、因为您的将相位置于高 Z。因此电机电流将缓慢消散。

最棒的

Akshay

您好、Akshay、

我们使用 FEC 控制器驱动电机。 嗯、我现在不能共享缩小的波形、但电流在~20A 时保持稳定、然后我们要切断电机电源、以便使用 INL 线路禁用所有 FET。 我们希望所有 MOS 都能同时切换到高阻抗、而不会在总线上重新注入能量、但我们可以看到情况并非如此... 如果我们将 MOS 切换到高阻抗、则不应在总线上耗散电流。

INL 线路上此类命令的响应时间是多少？ 所有 MOS 是否同时开关？

感谢您的帮助、

您好、Akshay、
我们不想制动、只想自由卷绕... 有没有办法做到这一点？

但是... 芯片反应不正确、将 MOS 输入高阻抗时、不应重新抑制总线上的任何电流、这可以解释什么？

好的、感谢您的延迟。

此致

您好、Robin、

当 MOSFET 处于高阻态时、电流通过体二极管再循环进入电源。 这就是您获得电源电压泵送的原因。

最棒的

Akshay

您好、Robin、

我将在下周提供反馈。

最棒的

Akshay

您好、Robin、

我正在尝试了解原理图、并看到所有 INLX 引脚都连接到 GND。 如果始终是这种情况、那么您如何旋转电机、因为栅极将始终处于低电平、而 SHx 将处于高阻态。

您的波形显示 INLX 具有逻辑高电平、然后像连接到 GPIO 一样下降到0v、情况是这样吗？

此外、您的 PVDD 是什么？当 INLX 被拉至低电平时、您是否有 VGS 波形？

栅极被拉至低电平后、您的栅极电压似乎会下降至源极电压。

最棒的
Akshay

您好、Akshay、

否、INLx 引脚上有一个网(名为 DRV_INL、链接到另一个 MCU)。

是之前消息中的 VGS 和 INLx 被下拉为 ON mA。

最好

您好、Robin、

在上一个波形中是 GHX wrt 至 GND 还是 GHX wrt 至 SHx？ 您的 PVDD/VBAT 是什么？

最棒的
Akshay

它是 GHx wrt 至 GND。 不清楚为什么有些是接地的、有些是悬空的、为什么 INL 下降20us 后行为发生变化。 这显然是我们的问题根源、但我们需要了解正在发生的情况。

电池上的 VBAT 介于15和17V 之间。

您好、Robin、

感谢您提供更多信息。

因此、如果您缩小 GHx 波形、每个相位的最终稳定电压是多少？

当 INLx 被拉至低电平时、您能否提供 SHx 的波形？

是否触发了任何故障？

最棒的
Akshay

尊敬的 Robin：

在所有 INLx 变为低电平之前、我想我看到控制器 MCU 生成的具有中心对齐 PWM 的典型正弦换向的3GHx 波形。

好的、让我们讨论 INLx 为低电平后的这些 GHx。 第一张图片显示绿色 FET 提供电机电流、红色和蓝色表示大部分时间灌电流。 当 INLx 为低电平时、绿色栅极按预期变为低电平、但您问、为什么其他2个栅极没有。 我们知道、当 INLx 为低电平时、驱动器关闭所有栅极、这会导致 SHx 具有电机 BEMF 电压

当 ILX 为低电平时、shg (g=green)=-0.7V (Lenz 定律指出、即使 FET 关闭、g 相中的电流也将继续流动。 为此、SHG 变为负电压、导致电流流过正向电压为0.7V 的 g 下 FET 体二极管。 因此、当 shg =-0.7V 时、GHG = 0v 以保持高 FET 关闭。

对于红色上部 FET：为了保持 r 相电流持续下去，SHR 变为高电压--远高于 VBAT (Lenz 先生这样说)，以强制电流流经 r 上部 FET 的体二极管并为电池充电(这就是为什么电池电流在第一个接线柱中为负电流的原因)。 因此、假设 SHR 为20V (我打赌 VBAT 大约为16V、即使您没有披露)、然后为了使 FET 保持如承诺的那样关闭、驱动器需要将 GHR 设置为大约20V、如示波器图片中所示。 您预计 GHR 为0v、但这会在 VGS =-20V 时对 FET 施加应力。

所以一切都如预期的那样--伦兹先生说。

Brian  

您好 Brian、

是的、我们使用3个中心对齐 PWM 驱动正弦波形。 我们同意您的分析、但在 INLx 为低电平后20us 仍然没有解释该变化。

那么、您如何解释驱动器在每次 INLx 接地操作20us 后改变其行为？ 在此提醒、我们的问题持续20us、在将 INLx 引脚拉低后的最初20us 期间发生。 20us 之后、一切都好了、我们都同意这一点。  

20us 期间，驱动程序是什么？ 或者为什么在 INLx 转换20us 后改变其操作？

尊敬的 Robin：

那么、您如何解释驱动器在每次 INLx 接地操作20us 后改变其行为？ 在此提醒、我们的问题持续20us、在将 INLx 引脚拉低后的最初20us 期间发生。 20us 之后、一切都好了、我们都同意这一点。  

20us 期间，驱动程序是什么？ 或者为什么在 INLx 转换20us 后改变其操作？

当 INLx 变为低电平时、驱动器所做的就是关闭外部 FET、如数据表所示。 正如我所解释的、各个 GHx 引脚上的电压电平可能对您来说有点奇怪、但这些电压电平可确保所有高 FET 具有正确的 VGS = 0v 以关闭 FET。 如果您对此仍有疑问、我建议不仅限制 INLx 和 GHx 的范围、而且还包括信号 SHx、那么您将看到驱动器为什么输出栅极电压。

Brian

Brian、

很抱歉坚持，但是... 我们需要了解 INL 被拉低后20us 内发生的情况。

让我们忘记 GHx 和 SHx。 从较高的角度来看，我们可以看到[0,+20us]和[+20us,...]之间的行为差异。 您能向我们解释一下吗？ 这20us 是否可设置？

还有一个问题、在数据表中、可以看到 inlc 具有"制动"功能。 同时拉低 INLA、INLb 和 INLc 是否没有问题？

谢谢

尊敬的 Robin：

很抱歉坚持，但是... 我们需要了解 INL 被拉低后20us 内发生的情况。

让我们忘记 GHx 和 SHx。 从较高的角度来看，我们可以看到[0,+20us]和[+20us,...]之间的行为差异。 您能向我们解释一下吗？ 这20us 是否可设置？

还有一个问题、在数据表中、可以看到 inlc 具有"制动"功能。 同时拉低 INLA、INLb 和 INLc 是否没有问题？

20us 不是一个幻数。 它取决于 INLx 变为低电平之前的电机电感电流(电机线圈中的电感能量)--电感电流越大，时间就越长。 如前所述、驱动器感应 SHx 的电压、然后将 GHx 驱动到适当的电压、以关闭高侧 FET。 GHx 引脚上的电压无关紧要、但具有 (GHx - SHx)= 0v 也很重要

关于使用 inlc 进行制动、此功能仅适用于1x PWM；您的设置是3x PWM、因此无法正常工作。

Brian

您好 Brian、

好的、我看到了。 阅读 https://e2e.ti.com/blogs_/b/industrial_strength/posts/art-of-stopping-the-motor-vm-pumping， 这意味着要在不注入电池电流的情况下进入滑行模式，我需要在高侧 MOSFET 关闭时将 INLx 置于低电平？  

还有其他解决方案吗？

提前感谢

尊敬的 Robin：

好的、我看到了。 阅读 https://e2e.ti.com/blogs_/b/industrial_strength/posts/art-of-stopping-the-motor-vm-pumping， 这意味着要在不注入电池电流的情况下进入滑行模式，我需要在高侧 MOSFET 关闭时将 INLx 置于低电平？  

还有其他解决方案吗？

如果在3X PWM 配置中没有 VM 泵送、您有两个选项：  

a) INLx = 1且 INHx = 1。 这将打开所有高 FET 以减慢电机速度、并将电感电流衰减为零

b) INLx = 1且 INHx = 0；这会打开所有较低的 FET 以减慢电机速度、并将电感电流衰减至零

Brian

嗯，建议的2种配置会突然中断吗？ 我正在寻找一种在3 PWM 模式下实现滑行而无需 VM 泵回的方法。 我们需要限制机械约束

您可以缓慢降低 PWM 占空比、而不是短接 FET 以进行制动。 如果您只关闭所有 FET、则会发生 VM 泵回。  

Brian

当将高电平或低电平 FET 一起切换时、电机的能量会循环流经其绕组、并且不会循环回到总线电压(VM)。 这确实是一种强力制动。 Brian 建议通过 PWM 降低电机速度、这无疑是最温和的建议、但根据所选的衰减模式、它最终会将一些 能量返回到 VM、但速度会更慢。 向 VM 添加大容量电容将有助于处理多余的能量以及电容越大、总线上的电压增加就越慢。 一些系统添加了一个比较器来切换负载、从而在电压超过给定阈值时帮助散热。

您好、Robin、

惯性滑行将导致电流通过体二极管再循环进入电源。 我强烈建议您观看本视频的电机停止部分、因为它可以解答您的一些问题、并建议不同的电机停止方法及其对电源的影响。

https://training.ti.com/ti-precision-labs-motor-drivers-stages-of-motor-control

最棒的

Akshay

您好 、Robin、

请单击"解决"按钮、告知我们此问题是否已解决。  

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最棒的

Akshay