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[参考译文] DRV8412:DRV8432常见问题

Guru**** 2481465 points


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/1207998/drv8412-plobems-with-drv8432

器件型号:DRV8412
主题中讨论的其他器件:DRV8432

您好!

我叫 Javier、  

我们有一个系统可以根据 DRV8432DKDR 控制"220Vca/50Hz"的两个光信号。

技术数据

VREG = 3、34V

VDD = 12V

PVDD_A = PVDD_B = 21V 至27V 的 VCC

PVDD_C = PVDD_D = 21V 至27V 的 VCC

M1=M2=M3 = GND (模式1 => 2全桥模式运行)

OC 调节电阻值= 27k (9.7A)

PWM 由微控制器控制:

  • 信号 PWM_A、PWM_B =>"控制光信号1"
  • 信号 PWM_C、PWM_C =>"控制光信号2"

具有96KHz 振幅和3.3V 振幅的 PWM。

输出

  • 输出 OUT_A 和 OUT_B 被连接至一个 LC 滤波器、然后连接至一个变压器(18VcA/220Vca)
  • 输出 OUT_C 和 OUT_D 连接到 LC 滤波器、然后连接到变压器。 (18VcA/220Vca)

问题

问题是、我们已经生产了100个器件并在现场安装了一些器件、并且我们已经检测到随着时间的推移 DRV8432停止工作。 具体而言、当 DRV8432停止工作时、PWM_X 和 GND 输入之间的阻抗约为2至3欧姆。

我们还面临一个额外的问题、即我们目前没有 DRV8432的备件、据我们的经销商称、我们直到今年10月才会收到所购买的器件。

如果您能指导我们了解 DRV8432性能下降的可能原因、并以此尝试在尽可能短的时间内解决问题、我们将不胜感激。

在仔细分析我们的设计之后、我们为您编写了一份假设的设计错误列表、以便了解您是否能够告诉我们 DRV8432停止工作的原因。

可能的原因1:

我们的指示灯信号可以固定或闪烁。 当闪烁600ms ->打开和600ms ->关闭时。 当信号处于闪光灯模式时、在开启状态的开头:我们已经检测到输入退化的可能原因:

  1. 有一个时间(10us ),其中 PWM_A、PWMB 和/RESET_AB 信号为"高"。
  2. 这是否是 DRV8432性能下降的原因?

Ilustratión PWM_A、PWMB 和/RESET_AB 信号为"高电平"、其中:

 

 

可能的原因 2:

在微控制器生成的 PWM 信号中、它是0-3.3V、但我们已经检测到可能存在一些高达3.6V 的峰值电压。 根据数据表、PWM_x 与 GND 之间的 Vmax = Vreg+0.5V、如果我们的 Vreg=3.34V、则 Vmax = 3.84V。

  • 这些电压尖峰是否可能太高?
  • 是否需要插入抑制器?

 

可能的原因3:

注释说我们犯了一个小错误、理论上不应影响 DRV 的完整性、我们已将配置引脚(M1、M2和 M3)设置为 GND 而不是 AGND。

  • 此误差是否会导致 DRV8432输入恶化?

 

可能的原因4:

从微控制器的 PWM-X 输出到 DRV8432的 PWM_X 输入、我们串联了一个0欧姆电阻器。

  • 您是否建议放置一个值为22欧姆或以上的电阻器?

 

可能的原因5:

OC 调节电阻器值= 27k (9.7A)、尽管我们没有看到输出恶化的迹象、但我们将更改为47k (5.8A)

 

还有我们可能错过的其他任何原因吗?

非常感谢您提供的宝贵帮助

Javier López í a.

  • 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!

    感谢您的提问。 我们的专家将在24小时内审查您的问题和反馈。

    此致

    森田真也

  • 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。
    Unknown 说:
    PWM,fosc= 96KHz,振幅3.3V。

    为什么对 PWM 信号使用如此高的96kHz? 您希望使用 LC 滤波器将 PWM 转换为变压器之前的模拟正弦信号、但高频会导致 FET 中更多的开关损耗、因此我会使用更高的电感 L 而不是高频 PWM。

    BTW、第一张图片显示了 PWM_A 和 B 的形式类似于 Saddle 波形、而不是真正的正弦波、尽管电压差动 VAB 是正弦波。

    Unknown 说:
    有一段时间(10US),其中 PWM_A、PWMB 和/reset_AB 信号为"高"。[/报价]

    我看不到它有任何逻辑错误。

    我们已经检测到一些最高可达3.6V 的电压峰值。 根据数据表、PWM_x 与 GND 之间的 Vmax = Vreg+0.5V、如果我们的 Vreg=3.34V、则 Vmax = 3.84V。

    • 这些电压尖峰是否可能太高?
    [/报价]

    在这里没有违反、所以3.6V 输入应该没有问题。

    Unknown 说:
    注释我们犯了一个小错误,理论上不应影响 DRV 的完整性,我们已将配置引脚(M1、M2和 M3)设置为 GND 而不是 AGND。
    [/quote]

    AGND 是保持接地引脚安静的器件、数据表建议将 AGND 用于 Mx 引脚、因此这里不会出现问题。

    您是否建议使用值为22欧姆或更高的电阻器?

    我不需要电阻器、因为数据速率不高、PWM = 96kHz。

    Unknown 说:
    OC-adjust resistor value = 27K (9.7A),尽管我们没有看到输出恶化的证据,但我们将更改为47k (5.8A)
    [userid="554463" url="~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1207998/drv8412-plobems-with-drv8432 ] PWM_X 和 GND 输入之间的阻抗约为2到3欧姆[/报价]

    您是说即使输入因低阻抗而损坏、输出也正常吗? 输入损坏(2欧姆)时、如何知道输出工作状态?

    我认为在输出驱动器端损坏了驱动器、这会迁移到输入端、并导致2欧姆损坏。

    布赖恩

    [/quote][/quote]
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    Brian 非常感谢您提供的宝贵帮助

    我们一直在辩论你的答案,我们还有其他一些问题:

    Javier López í a Cuchillero 说:

    具有96KHz 振幅和3.3V 振幅的 PWM。

    布赖恩:

    为什么对 PWM 信号使用如此高的96kHz? 您希望使用 LC 滤波器将 PWM 转换为变压器之前的模拟正弦信号、但高频会导致 FET 中更多的开关损耗、因此我会使用更高的电感 L 而不是高频 PWM。

    BTW、第一张图片显示了 PWM_A 和 B 的形式类似于 Saddle 波形、而不是真正的正弦波、尽管电压差动 VAB 是正弦波。

    回复 Javier López í a Cuchillero:

    我们的 PWM 频率为96KHz、因此 LC 滤波器更小。

    数据表指出:"DRV841x2可以在高达500kHz 的开关频率下运行、同时仍能保持精确控制和高效率"。

    目前、我们已经制造了100个器件、除非是出于更大的原因、否则更改电感的值将非常困难。

    如果我们在96KHz 的频率下工作、是否存在问题?

    我们知道、这不应成为 DRV 击穿的原因、对吗?

    Javier López í a Cuchillero 说:

    有一个时间(10us ),其中 PWM_A、PWMB 和/RESET_AB 信号为"高"。

    我看不到它有任何逻辑错误。

    回复 Javier López í a Cuchillero:

    好的、无论如何我们要更改 FW、从而不会发生这种情况

    Javier López í a Cuchillero 说:

    我们已经检测到一些最高可达3.6V 的电压峰值。 根据数据表、PWM_x 与 GND 之间的 Vmax = Vreg+0.5V、如果我们的 Vreg=3.34V、则 Vmax = 3.84V。

    • 这些电压尖峰是否可能太高?

    在这里没有违反、所以3.6V 输入应该没有问题。

    回复 Javier López í a Cuchillero:

    好的、

    Javier López í a Cuchillero 说:

    PWM_X 和 GND 输入之间的阻抗约为2至3欧姆

    您是说即使输入因低阻抗而损坏、输出也正常吗? 输入损坏(2欧姆)时、如何知道输出工作状态?

    我认为在输出驱动器端损坏了驱动器、这会迁移到输入端、并导致2欧姆损坏。

    回复 Javier López í a Cuchillero:

    关于产出,我仍然认为,没有证据表明产出受到损害。 我附上一个比较表、比较了使用 Fluke 在"模式二极管"中、器件处于断电状态下所做的测量。

     

     

    引脚 PWM_X (Fluke 模式二极管)

    引脚 OUT_X (Fluke 模式二极管)

    PWM_X

    福禄克(-)

    GND

    福禄克(+)

    OUT_X

    福禄克(-)

    GND

    福禄克(+)

    OUT_X

    福禄克(+)

    PVDD_X

    福禄克(-)

    DRV8432 (正常)

    0.63V

    0.44伏

    0.44伏

    DRV8432 (正常)

    0.63V

    0.44伏

    0.44伏

    DRV8432不工作

    0V

    0.44伏

    0.44伏

    DRV8432不工作

    0V

    0.44伏

    0.44伏

     

    首先、我们可以认为输出正常、对吗?

    另一方面、我们可以假设输出是第一个中断的、这可能是由于以下几个原因:

    • 输出端电压峰值。 我们尚未观察到大于40V 的电压峰值
    • 我们将电流限制降低至5.8安培。
      • 在引脚/OTC 中、我们没有观察到"1"
      • 通过将电流限制在5.8安培、我们能避免这个问题吗?
    • 温度、
      • 我们尚未观察到 DRV8432变热。
      • 在引脚/故障中、我们没有观察到"1"

    您是否发现输出受损的任何原因?

    非常感谢您的帮助
    收到热烈欢迎、
    Javier Lopez Cuchillero

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    您好、Brian、

    感谢您的答复。

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    Javier、您好!

    具体来说、当 DRV8432停止工作时、PWM_X 和 GND 输入之间的阻抗约为2到3欧姆[/引号]

    在测量驱动器输入阻抗之前、您是否移除了 MCU?  

    如果我们在96KHz 的频率下工作、是否存在问题?

    我们知道、这不应成为 DRV 击穿的原因、对吗?

    [/报价]

    只要驱动器不会因高开关损耗和良好的电路板散热器实施而过热、就没有问题。  

    Unknown 说:
    OC-Adjust resistor value = 27K (9.7A)
    [/quote]

    在全桥模式下、其额定连续电流为7A。 它还高度依赖于具有良好的驱动器散热焊盘的 PCB 布局。

    很明显,在内部测试中,机组没有出现故障,在不同的环境条件下,他们在田间出厂时失败了,环境温度升高可能导致驾驶员过热。  

    关于输出,我仍然认为没有证据表明输出被损坏。 我附上一个比较表、其中比较了使用 Fluke 在"模式二极管"中、器件处于断电状态下的测量值。

    驱动器的输出很复杂、我不确定 Fluke "二极管模式"测试能否完全证明这一点。  

    PVDD 通电后芯片是否发热? 何时为 VDD 供电?

    布赖恩

    [/quote][/quote]
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    Brian 非常感谢您的关注和宝贵帮助。

    我会尽力回答您的问题

    Brian Dang:

    在测量驱动器输入阻抗之前、您是否移除了 MCU?

    Javier López í a Cuchillero:

    不可以、但我已移除了来自 MCU 的 R (0 Ω)。 我重复了测量、值相同

    Brian Dang:

    在全桥模式下、其额定连续电流为7A。 它还高度依赖于具有良好的驱动器散热焊盘的 PCB 布局。

    我们将 R=330 m Ω 串联插入 OUT_X、以便能够测量电流

     1º Ω PIC、带(OC 调节电阻值= 27K (9.7A))

    Imax = V/R = 2.8V/0.33欧姆= 8.5A

    2º Ω PIC、带有(OC 调节电阻值= 47k (5.8A))

    Imax = V/R = 2V/0.33欧姆= 6安培

    Brian Dang:

    PVDD 通电后芯片是否发热? 何时为 VDD 供电?

    Javier López í a Cuchillero:

    1.-具有 DRV8432的器件无法正常工作

    I_total_Device = 90mA。 连接了 PIC 以查看温度

    我们可以看到、用于 VDD 的12V 稳压器正在发热 、而 DRV8432不会变热

    2.-器件的 DRV8432工作正常

    I_total_Device

    • LIGHT_1 (650msec_on)= 1100mA
    • LIGHT_1 (650msec_off)= 10mA
    • 连接了 PIC 以查看温度

    我们可以看到12V 稳压器升温少得多、而 DRV8432升温一位、这符合预期。

    大家好

    Javier López í a Cuchillero.

     

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    您好、Brian Dang、

    我们已经分析了 PWM_A 引脚中的电流。 您能分析一下这些电流是否在正常范围内吗?

    PWM-A 引脚中的电流分析

    我们一直在 PWM-A 引脚上测量电流、为此、我们将 R = 10欧姆与 PWM-A 引脚串联。

    电流峰值:在 PWM-A 中、设备开始时

    en el siguiente "pic 1" muestra la tensión ó n medida en la R=10 欧姆、其中 I=V/R=0,09A/10欧姆、该电流峰值仅在卡通电时(即微控制器启动时)出现

    可能是重新启动器件"n 次"后、这些10mA 的尖峰会损坏 PWM-x 引脚吗?

    电流峰值:在 PWM-A 中、在 PWM 生成期间

    另一方面、我们需要注意的是、PWM 频率约为100KHz。 我们已经测量了流经 PWM-A 引脚的电流、我们可以观察到在少于40ns 的周期内电流峰值大于19mA。 在下面的"PIC 2"中、我们可以看到 PWM-A 引脚中的电流。

    我们知道、PWM 信号的产生导致 PWM-x 引脚的电流峰值是由于携带"FET"的"G"的"等效 C"的充电和放电造成的、因此我们知道它们是不可避免的。 我们是对的吗?

    非常感谢

    收到热烈欢迎、

    Javier Lopez

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    您好、Brian Dang、

    我们已经分析了 PWM_A 引脚中的电流。 您能分析一下这些电流是否在正常范围内吗?

    PWM-A 引脚中的电流分析

    我们一直在 PWM-A 引脚上测量电流、为此、我们将 R = 10欧姆与 PWM-A 引脚串联。

    电流峰值:在 PWM-A 中、设备开始时

    en el siguiente "pic 1" muestra la tensión ó n medida en la R=10 欧姆、其中 I=V/R=0,09A/10欧姆、该电流峰值仅在卡通电时(即微控制器启动时)出现

    可能是重新启动器件"n 次"后、这些10mA 的尖峰会损坏 PWM-x 引脚吗?

    电流峰值:在 PWM-A 中、在 PWM 生成期间

    另一方面、我们需要注意的是、PWM 频率约为100KHz。 我们已经测量了流经 PWM-A 引脚的电流、我们可以观察到在少于40ns 的周期内电流峰值大于19mA。 在下面的"PIC 2"中、我们可以看到 PWM-A 引脚中的电流。

    我们知道、PWM 信号的产生导致 PWM-x 引脚的电流峰值是由于携带"FET"的"G"的"等效 C"的充电和放电造成的、因此我们知道它们是不可避免的。 我们是对的吗?

    非常感谢

    收到热烈欢迎、

    Javier Lopez

    解决方案:

    硬件更改

    1.-电流峰值:在 PWM-A 中、在 PWM 生成期间。

    PWM_x 输入的 R 已从0r 更改为430R、这种变化使电流峰值要小得多

     

    2.- OC 调节电阻值= 27K (9.7A)、但我们尚未看到输出恶化的证据。

    我们已更改为47k (5.8A)

     

    固件更改

    1.-已更改 FW、以尽可能避免 PWM_A 和 PWM_B 中的10ms 上电脉冲

    现在它是250us

    非常感谢您的帮助、

    大家好

    Javier

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    我们了解 PWM 信号的产生导致 PWM-x 引脚的电流峰值是由于承载"FET"的"G"等效 C"的充电和放电而导致的,因此我们了解到它们是不可避免的。 对吗?

    输入 PWM_x 不直接驱动 FET 栅极、因此我认为峰值电流与 FET 栅极电容无关。 数据表不提供这些输入的输入电流、但我认为它们小于1mA。

    PWM_x 输入的 R 已从0R 更改为430R,此更改使电流峰值变得小得多

    我假设 PWM_x 输入是 CMOS 输入、因此添加430 Ω 并不会造成任何危害。  

    我们已测量过流经 PWM-A 引脚的电流,可以观察到电流峰值大于19mA 的时间周期小于40ns。

    19mA 输入电流听起来很高。 很高兴听到 TI 工程师说这句话。

    布赖恩

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    谢谢 Brian

    我们希望通过 HW 和 FW 更改、DRV8432的 PWM_x 输入不会受到损坏、但我们无法100%确定。

    大家好

    Javier