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[参考译文] DRV8353F:它不断中断

Guru**** 2481465 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8353

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/1215763/drv8353f-it-constantly-breaks

器件型号:DRV8353F
主题中讨论的其他器件:DRV8353

尊敬的专家:

我在使用新型无刷电机驱动器时遇到了一个非常大的问题。

安装一个 DRV8353FH 驱动器、MOSFET 为 SIR584DP-TI-RE3。 电源设置为+36VDC (来自电池组)。

我已经在其他项目中与其他 MOS 一起使用此原理图、并且都可以使用多年。

现在、我换到了一个新的(4层) PCB、...驱动器开始以错误的方式老化@每次"快速"加速/减速(...通过固件斜升/斜降进行管理)。

我很困惑。 我在1天内燃烧了6件。

驱动器启动正常、电机开始旋转、几个(有时是一个/两个)斜升/斜降后、电机停止、驱动器开始加热。 吸收的电流变为120mA @ 36Vdc (或多或少)、nFAULT 信号会下降。 如果禁用驱动器、nFAULT 将恢复为1、而电流吸收的恢复正常。 当我重新启用驱动器时、nFAULT 会立即恢复为0、并且 DRV8353会重新启动以发热。 死区时间设置为800ns (来自固件)。

这些是原理图:

这是 PCB 布局(请注意蓝线中的接地切断):

发生故障后、VGLS 引脚上的电压会接近2V。 我还测量了所有引脚的阻抗、并找到了仅 VGLS 引脚上的奇怪值 (相对于 GND):2k63 (不良引脚)、~1M (新值)。 其他的或多或少等于良好的 DRV8353。

通过1R 电阻栅极、IDRIVE 设置为50/100mA (0R 连接到 IDRIVE 引脚上的 GND)。

从原理图中可以看到、主线路上有 TVS 保护。

旧(良好) PCB 和新 PCB 之间的唯一区别是 MOSFET。 此外、我还在每个分流器中省去了一个小串联滤波器(10R 串联+ 1nF)。

我该怎么办?
感谢你的帮助。

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    大家好!  

    有些信息忘记在我的最后一篇文章:

    - PWM 频率设置为25KHz
    -电源线中未观察到电压尖峰。
    - Drv8353同样在无负载的情况下电机出现故障
    -驱动方法:正弦霍尔有传感器或梯形

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    [quote userid="345073" url="~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1215763/drv8353f-it-constantly-breaks 失败后、VGLS 引脚上的电压变为2V 左右。 我还测量了所有引脚的阻抗、并找到了仅 VGLS 引脚上的奇怪值 (相对于 GND):2k63 (不良引脚)、~1M (新值)。 [/报价]

    您好!

    我会移除所有下部 FET (或者打开栅极信号以将 FET 与驱动器隔离、然后查看2V 问题是否得到解决。 损坏的 FET 导致问题。

    布赖恩

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    您好、sstefano78、

    您能否提供  同时显示高侧和低侧开关的 GHA、SHA、GLA 和 SLA 引脚的捕获信息?

    谢谢!

    约书亚

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    您好、Brian、感谢您的帮助。

    我无法移除 FET、因为我安装了一个新的 PCB (旧的 PCB 由于多次回流而承受很大的应力)。 在下一次 DRV 失败时尝试。

    但是、如果 Vgs GHA 和 GLA 信号之间安装了10nF 电容器、则如下所示:

    死区时间非常长、以避免振铃。

    今天下午@在实验室、我将尝试获取更多的信号。  

    此致、

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    你好、Joshua、

    谢谢你的帮助。

    目前、我只有 GHA 信号与 GLA 信号:

    (安装在 Vgs + 1R00栅极上的10nF 电容器)。

    在下午我将尝试赶上其他的。

    此致、

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    你好、Joshua、

    这些是没有10nF 连接到 FET 栅极的信号 GHA、GLA。 外观更佳。 还连接了来自 MCU 的 PWM 信号。

    今天、在发生另一次意外故障后、我注意到一个大容量电容器上有一点泄漏电流。

    我删除了它并替换为新的。

    这时没有新的故障出现。  

    让我们看看...

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    但是、如果 Vgs GHA 和 GLA 信号之间安装了10nF 电容器、则如下所示:

    死区时间非常长、以避免振铃。

    [/报价]

    该波形值得注意:

    1.当 GLx = 3V 时、GHx = 15V 的情况很明显。 这可能会导致 FET 发生击穿。 要确认、请在同一图片中包含 SHx 信号。 为什么要向 FET 栅极添加电容器?

    2.在电源= 36V 的情况下,为什么 GHx 峰值仅为40V,即从栅极到源极的电压仅为4V? 应大于10V

    布赖恩

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    您好、Brian、  

    1. 是的,你是对的。 不得安装这些帽。 它们是旧项目的其余部分、我在其中使用它们补偿长栅极布线的寄生电感。 我的错。 关于死区时间、我从800ns 开始、在我增加谷值后、为了避免其他 DRV 故障。

    这些信号都是去除电容的信号。 外观更佳。  

    2.今天,在我的实验室里,我会研究这个。

    谢谢你的帮助。  

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    尊敬的 Stefano78:

    1. 您能否告诉我在 nFault 引脚初始变为高电平时报告的故障?
    2. 您能否提供 GHx、GLx、INHx 和 INLx 的捕获?
    3. 正如 Brian 所说的那样、您能否提供 GHx、GLx 和 SHx 采集数据?

    谢谢!

    约书亚

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    尊敬的 Stefano:

    这些信号都是相同的信号,可以去除电容器。 外观更佳。  [/报价]

    1.波形仍然显示 GHA 低于40V 峰值、对于 VM=36V 的情况该值太低。 我将测量电压 CPH。

    2.如前所述,GHx 和 GLx 的波形也应该包括 SHx,所以我们可以检查波形上的死区时间(没有它就不可能判断顶部 FET 何时关闭)。

    布赖恩

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    您好、Brian、

    1)电压大于或小于11Vdc;

    2) 2)我捕获了以下信号(GHx、GLx 和 SHx):

    在我看来、目前的波形似乎很好(DT 减小到800ns、PWM 设置到25KHz)。

    我仍然对几个小时内6次失败的根本原因感到关切。

    10nF 电容器是否有可能意外安装在逆变器的一个桥臂上、系统地将下 FET 短路并烧毁驱动器?

    此致、

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    你好、Joshua、

     首先、我没有 SPI 通信到 DRV、因此我只能测量引脚的阻抗。 在先前的所有故障中、我测量到以 GND 为基准的低阻抗和 VGLS 引脚上的不良电压调节(~2V)。

    2.好的。 我会尝试的。

    3.是的,请看我最后的回复 Brian。

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    您好、sstefano78、

    我知道、您更改了一些设置来创建 GHx、GLx、SHx 捕获、 而通过这些更改、器件不再 出现故障?

    是否可能10nF 电容器意外安装在逆变器的一条桥臂上,系统地短路了下 FET 并烧毁了驱动器?

    如果10nF 电容器将栅极与源极短路、则会发生 VGS 故障。 此故障应该会保护驱动器、但短路可能会损坏 VGLS 稳压器。

    此致、

    约书亚