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[参考译文] DRV8412:意外的 OC 闭锁关断

Guru**** 2482105 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8412

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/1191590/drv8412-unexpected-oc-latching-shutdown

器件型号:DRV8412

大家好、我们目前正在对 DRV8412设计进行故障排除、因为我们在以大于3A 的电流驱动步进电机时遇到锁存关断问题。

我认为、我们在故障情况下通过探测 GVDD 消除了欠压保护、以此作为关断的原因。 当故障被置位时、我们的12V GVDD 电源没有明显下降(接近8.5V UVP 阈值)、我们通过在 DRV8412 GVDD 引脚上添加额外的局部去耦功能来进一步降低这种风险。 此外、我们还发现 OTW 引脚在故障情况下保持高电平。

因此、我认为我们正在经历过流关断(2级)。

下面是我们的设计、使用单独的 DRV8412器件来驱动步进电机的每个相位。 我们使用并联输出来提高设计的电流驱动能力。

请注意、自我们开始进行故障排除以来、我们已使用以下内容修改了上述原理图设计:

  • C419-C422、C441-C444和2.2uF 电容器
  • 带27kΩ Ω 电阻器的 R351和 R391 (OC 阈值= 9.7A)

尽管流经绕组的电流(~3A RMS)不接近 OC 阈值(9.7A)、但我们认为某些电流可能会直接穿过每个 DRV8412上 OUT_A 和 OUT_C 以及 OUT_B 和 OUT_D 之间的低电阻路径。

为了对此进行测试、我们根据第9.4.5节中的建议、更改了输出电感器配置、以匹配 DRV8412数据表中的图15。 下面的图表对此进行了总结。

这样做会导致 OC 锁存关断故障条件在超过3A RMS 的条件下运行时略有减少、但仍会发生这些故障。 我们还尝试将 DRV8412置于模式3中以实现并行全桥输出(需要在输入 PWM 和输出驱动配置上进行返工)、但未看到设计功能或故障条件频率之间存在明显差异。

另外 、需要注意的是、我们使用的输出滤波器是共模滤波器 SBP-5001T

您能否查看我们的设计并实施返工、为我们的运营提供可能的测试和修复?



谢谢你。

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    您好!

    听起来您已经完成了大量的调试工作、如果您看到锁存在 CBC 模式、那么它应该是2级。   

    作为快速测试、您是否尝试移除了输出上的 CM Filer?  我以前看到过这些类型的滤波器网络的问题。   

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan、

    是的、我认为这是 OC 2级锁存关断。

    我已经尝试拆除 CM 滤波器并在焊盘上短接、但这会导致非常快的关断(~10ms)。

    也许您可以建议测试一些不同的输出滤波器配置?

    谢谢、

    Danny

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    Danny、

    那么、我很清楚、移除 CM 滤波器会加快关断速度吗?  您是否在多个步进电机上看到过这种情况?  我已经看到步进电机发生故障并导致类似的行为。   

    电路原理图中未显示的输出是否还有其他挂起的东西?  您是否尝试过电阻负载?

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan、我们已确定使用以下1A 步进电机进行的测试不可行。 如果可能、请优先考虑有关潜在 CBC 限制的问题。

    我仅在一个步进电机上测试了没有 CM 滤波器的情况、是的、这会导致更快的关断。 但是、您对步进电机故障的看法使我对我当前使用的电机进行了第二次检查、并让我意识到、我在返修后无意中将步进电机切换为1A/相位更低的电机。 在看到关断情况后、我探测了该1A 电机的绕组电阻、没有发现任何异常。 我不熟悉步进电机故障的机制、但该1A 电机是否可能由于电流过载而暂时发生故障并导致故障断言(2级 OC 关断)? 如果它发生故障并创建了一个临时短路、我希望电流探头在发生故障时会出现尖峰(我没有看到)。

    此外、输出端没有任何悬挂、因为它们直接连接到脱机连接器。 我还没有尝试过电阻负载。

    谢谢、
    Danny

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    您好、Ryan、  

    除了上述有关步进电机故障模式的问题外、我还有一个关于在3.7A 左右的电流下运行时的故障行为的问题。  

    我切换回了额定电流更高的步进电机、使用我的电流配置、它在保持(直流)电流为3.2A 时成功防止关断。 为了测试其过流保护的限值、我将电流增加至大约3.7A 直流、并看到以下行为。 请注意、品红色迹线是 B 相绕组电流、绿色迹线是故障信号。

    达到上述3.7A 直流电平后、两个波形持续700ms、直到故障完全有效且 PH B 电流降至零。 对我来说、这似乎是 CBC 电流保护。 你同意吗?

    如果它确实是 CBC 保护、您是否知道为什么在 OC_ADJ 电阻器设置为27kΩ Ω 时出现在3.7A 直流电流下、从而产生9.7A OC 保护阈值?

    还需要注意的是、图中所示的相位 B 电流对应于当前处于模式1的 DRV8412 (原理图中的 U64)、而另一个相位 A DRV8412 (U66)处于模式3。 U64上的故障有效后、U66继续输出相位驱动信号。 但是、根据我对数据表的理解、DRV8412模式不应影响 OC_ADJ 阈值、因为 CBC 电流限制应独立于每个半桥。

    谢谢、

    Danny

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    Danny、

    您还能在示波器捕获上绘制至少一个输入和相应的输出吗?  如果输入与输出不匹配、则处于 CBC 状态、因为 CBC 将截断输入脉冲、直到该输入上的下一个上升沿。

    此外、数据表中还提供了模式3的注释。  模式3的优势之一是同步内部开关、即使在 CBC 期间也是如此。  如果不在配置中使用模式3、您实际上可能会遇到一些不可预测的行为。

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan、  

    我在回复之前已经重新设计了相位 A 驱动器(U66)、将其设置为模式3。 在模式3中对两个驱动器进行此配置后、我不会看到任何可能指示 CBC 电流限制的故障脉冲。  

    相反、我 看到2个驱动器中的1个在达到3.7A 直流电平时会立即发生故障、而没有任何 CBC 限制证据(看起来像是2级 OC 关断)。 但是、故障的驱动器直接取决于旋转驱动器命令的所需方向。 如果我发送"Move POS"命令、则 A 相驱动器(U66)将在达到其最大电流时立即发生故障。 如果我发送"Move NEG"命令、则 B 相驱动器(U64)将在达到其最大电流时立即发生故障。

    移动 POS - A 相驱动器故障
    A+负电流;A-正电流;B+正电流;B-负电流

    Move NEG -相位 B 驱动器故障

    A+正电流;A-负电流;B+正电流;B-负电流

    您是否曾使用此器件或类似器件经历过类似行为、您能否提供任何建议?


    谢谢、
    Danny Morejon

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    Danny、

    您能否验证/OTW 引脚是否处于高电平、以指示没有热跳变?

    您能否提供电流和相应故障的示波器捕获?  是否为锁存故障?

    GVDD 电压是否稳定?   

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan、  

    我们当前使用不同的配置、其中断开了每个电机上的 OUT_C 和 OUT_D 布线、从而使 OUT_A 和 OUT_B 信号提供全电流。 在此配置中、我们能够以稳定的3.7A 直流电驱动电机而不会关断(可能是由于 DRV 输出之间没有连接)。  

    我们现在将继续测试此配置、但我将恢复以前的配置并尽快发送这些捕获。 同时、我可以说 OTW 引脚通过 FAULT 保持高电平、并且遇到锁存故障。

    谢谢、
    Danny Morejon

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    Daniel、您好!

    Ryan 本周已不在办公室。 他回来后会得到回复。 提前感谢您的耐心等待。

    此致、

    Pablo Armet

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    Danny、

    如果您未发现 OUT_A 和 OUT_B 提供所有电流的任何故障、则我们可以确定温度依赖性。  听起来这是并行连接中发生的"错误" OCP。  使用模式3应该解决这个问题。

    此致、

    Ryan