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[参考译文] DRV8870:运行稳定性问题

Guru**** 2478765 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8870

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/1222613/drv8870-operation-stability-problem

器件型号:DRV8870

您好!

我们在批量生产的过程中、有时在现场、BDC 电机不能转动会有问题。

如果出现问题、尝试反向旋转或打开/关闭电机不能解决问题。

重新上电后、有时它会正常运行、有时它仍然无法运行。

但是、如果几个小时后再次通电、大多数器件将正常运行。

当我检查 V_DC 电源 IN1、IN2是否处于故障状态时、一切都正常。 OUT1和 OUT2上只有电源输出。

频率为10kHz、占空比为16~100%、启动时执行软启动、无负载。

电机:

DC40V、35、000RPM、180mA (空载)

我找不到问题的原因。
我需要你的好建议。

 

连接电路图和示波器捕获屏幕。

所示

 PCB 原图

 V_DC 捕获

 IN1 PWM

 

IN1占空比(16%~100%)

 IN2捕捉

 

VREF=4.17V

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    你好,全

    感谢您详细描述您的问题!

    如果您尚未这样做、则要做的第一个实验是消除输出之间的压敏电阻。 让我们暂时删除此变量、然后再次运行测试、检查问题是否已解决。

    我还有其他几个问题:

    • 您是否能够始终重现故障状态? 还是随机发生?  
    • 驱动器和电机是否处于高温环境中? 如果是、那么温度是多少

    此致、

    巴勃罗·阿梅特

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    您好 Pablo:  

    它只是随机发生、不幸的是、我无法重现错误状态。
    在异常状态下、我检查了输入 PWM 信号和 VDC 电压是否正常。
    在异常状态下、设备内部温度约为25度、运行过程中可能上升到40度。
    电路或原图是否有任何问题?

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    Unknown 说:
    OUT1和 OUT2上只有电源输出。

    布置 OUT1、OUT2和 IN1=50%的示波器捕获。

    此外、应用中的电机电流峰值是多少(电流限制设置为约2.7A)?

    电机:

    DC40V、35、000RPM、180mA (空载)

    [/报价]

    布赖恩

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    这是您请求的范围捕获。 视频也已上传。
    这是电机正常运行的捕捉。
    遗憾的是、我没有电流探头、因此无法测量电机峰值电流。
    作为参考、它的工作方式与视频一样是慢启动。

    期待您的回复。

    CH1:IN1、CH2:IN2、约50%  

    输出端为 OUT1、OUT2、输出端为50%占空比

    IN1、IN2启动  

    e2e.ti.com/.../IN1_5F00_2-start-50duty.mp4

    OUT1、OUT2开始

    e2e.ti.com/.../OUT1_5F00_2-start-50duty.mp4

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    全喜

    感谢您提供的波形、我的目标是在下周早些时候提供回复。

    此致!

    Akshay

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    从视频中可以看出、电机加速需要4秒、而 PWM 控制输入在不到1秒的时间内上升。 为什么不对 PWM 加速度进行配置、使其与电机负载匹配、以避免在电机电流停止时对驱动器施加较大的应力?  当电机负载需要更长的时间才能运转时、将 PWM 加速得过快是没有意义的。 在现场,电机是如何使用的--以固定速度持续运转,还是以快速加速的速度停止运转?   

    我怀疑驱动器由于过热保护而关闭。

    布赖恩

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    全喜

    该器件具有三个可禁用输出的保护功能;

    1) 1) VM UVLO

    2) OCP

    3) 3)过热关断

    由于 VM 是稳定的、因此我们可以消除 VM UVLO。 我们来看看 OCP 或过热关断。  

    若想了解输出电流、了解具体情况会有所帮助。  

    也可实现热关断、因此、如果您拥有热像仪、则可以尝试捕获外壳温度、以查看运行期间外壳温度是否接近150°C。

    正如 Brian 提到的那样、缓慢增大 PWM 可能有助于限制驱动器应力。 此外、该问题发生的频率如何?

    此致!
    Akshay

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    您好、Brian 感谢您的客气回复。

    用户可在将速度设置为最多35个步长后使用该功能。
    此外、它还可在根据模拟输入信号调整速度的同时使用。
    快速响应非常重要、但如果它给驾驶员带来压力、我会加以调整。
    在异常状态下、它无法在空载条件下启动、并且驱动器的表面温度根本不热。

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    您好、 Akshay、感谢您的友好回复。

    当我听到现场问题时、大多数电机不会启动。
    我们还没有听说过任何运行时冻结问题。
    当我在实验室对其进行测试时、在正常负载运行的情况下、驱动器表面温度从未超过70度。
    当现场发生该问题时、驱动器的表面温度根本不是很高、输出1、2上的电压为0V。
    即使我将电机转速设置为较低、结果也是相同的。
    重启电源后、约90%的电量正常工作。 剩余的10%在几个小时的重新启动后工作正常。

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    全喜

    1) 1)该设备是否已使用一段时间、并且现场现在注意到了问题? 或者这是新设计吗?

    2)这种情况在现场发生的频率如何? 您在实验中注意到这一点的频率有多高?

    3)在移除输出之间的压敏电阻后、您是否注意到这些问题? 我们需要限制变量。

    如果没有发生过热关断、则可能是 OCP、但如果 不查看电流波形、很难辨别这一问题。

    此致!
    Akshay

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    当驱动程序不再工作时、请执行以下操作:

    保持通电、

    从输出端断开电机以消除 OCP、

    按照您想要运行电机的方式驱动 INx

    捕获 IN1、IN2、Out1、Out2、VM 的波形并清晰地标记这些信号、以便我们了解它们。

    布赖恩

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    您好、Akshay

    1)我们生产500件,直到第二批没有投诉。 这是第三个生产批次出现的问题。
    无硬件或程序更改。
    2)我在实验室检查过一次,但我无法重现。 在外地,约有5%至10%的投诉已收到,有人担心会进一步增加。
    3)我还没有尝试拆除变阻器。 我会尝试的。 不过、由于在实验室中无法重现、我们能否验证改进?

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    您好、Brian

    我在发现问题的现场用示波器检查了下面的信号。
    1) IN1, IN2:确定
    2)虚拟机:正常
    3) OUT1、OUT2两端电压:0V
    4)即使在移除电机后、OUT 输出电压也为0V。
    5)无驱动器表面加热。
    6)正向和反向转换:无自旋
    7)电源重新启动后正常运行
    不幸的是、在现场捕获示波器并不容易。

    部分委员亦怀疑收到的零件是否有瑕疵。

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    Unknown 说:
    1) in1, in2 :确定
    2)虚拟机:正常
    3) OUT1、OUT2两端电压:0V
    4)即使在移除电机后、OUT 输出电压也为0V。
    5)无驱动器表面加热。
    6)正向和反向转换:无自旋
    7)电源重新启动后正常运行
    不幸的是、在现场捕获示波器并不容易。

    嗯、驱动器具有禁用输出的原因只有几个:

    * OCP:但没有连接电机,所以这不是,

    *欠压和过压: VM 良好,所以这不是,

    *过热保护:不是这种情况

    我不知道该怎么办。"  

    我知道在现场捕获波形有麻烦、但如果看不到波形、恐怕这里没有其他可以为我们提供帮助的地方。 为了捕获波形、我通过 USB 将可共用的 Picoscope 连接到笔记本电脑、并将波形保存到 PC 上、以便记录或共享。  请记住、您在波形上看到的内容是正常的、但其他人可能会发现其中存在问题。

    布赖恩  

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    全喜

    感谢您提供更多信息。

    如果我们无法看到无法获取输出的三个原因中的任何一个、那么需要进行一些棘手的诊断。 因此、需要具有来自现场的波形来识别问题。  

    怀疑有缺陷的部件有什么原因? 如果2个批次中的500个器件都能正常工作、而问题出现在第3个批次中、那么看看器件是否是从相同来源获取的、就会很有趣。

    此致!
    Akshay

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    遗憾的是、我们还没有解决这个问题。

    V_dc 电源电压大约为 DC 43V。 由于是通过变压器供电、如果电源电压高于45V 会导致哪些问题?

    我购买新器件并小批量生产(200件)。
    我想知道是否存在将 DRV8870报告为克隆形式的问题。

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    全喜

    器件的绝对最大值为50V。 应力超出绝对最大额定值下列出的值可能会对器件造成永久损坏。 这些仅为在应力额定值下的工作情况、对于额定值下的器件的功能性操作以及在超出推荐值下的任何其它操作、在此并未说明
    如何都是如此。 长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性

    如果您怀疑自己购买了假冒器件、我会要求您提供以下信息:

    1) 1) IC 顶面的图片。

    2) 2)有关您从哪里购买设备的信息

    此致!
    Akshay