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[参考译文] DRV8876:用 TVS 二极管短接 OUT1电源

Guru**** 1623435 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8718-Q1, DRV8876, DRV8714-Q1
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/1238568/drv8876-out1-supply-shorted-with-a-tvs-diode

器件型号:DRV8876
主题中讨论的其他器件: DRV8714-Q1、DRV8718-Q1

您好!

我正在尝试弄清楚当在下面原理图所示的配置中使用 DRV8876的 OUT1电源时为什么会短路。 输出端有一个 TVS 二极管、连接在 OUT1和 OUT2之间、用于抑制螺线管产生的反电动势。 经过几个上电周期后、DRV8876 OUT1会以某种方式短路。

这不是 TVS 二极管的建议设置吗? 我已经尝试使用标准二极管来代替 D4、D4的阴极被连接至 OUT1电源、而阳极被连接至 OUT2。 在该配置下工作正常、到目前为止没有出现故障。

请查看原理图、并告知我您的反馈。

谢谢。

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    请查看原理图并告诉我您的反馈。

    您好!

    要知道 TVS 是否是问题的根本原因、我们需要满足其他条件、例如您未提供的 VM 电压。

    输出端连接在 OUT1和 OUT2之间的 TVS 二极管、用于抑制螺线管产生的反电动势。

    您为什么需要抑制反 EMF? FET 已具有体二极管、可将输出钳制在 VM+0.9V 范围内。

    我尝试用标准二极管代替 D4、其阴极连接到 OUT1电源、阳极连接到 OUT2。

    同样,缺乏信息。 什么是标准二极管? 假设这是肖特基整流器二极管、那么在螺线管关闭期间二极管将作为续流器导通以使电感循环、这比使用 TVS 更好的设计。

    布赖恩

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    您好、Brian、

    感谢您的快速回复。

    此应用中使用的 VM 电压为12V。 它来自12V 铅酸电池、因此预计电压范围为11V 至14.5V。

    为什么需要抑制反电动势?

    您知道、这里的 TVS 抑制器实际上用作反激二极管。 当螺线管轴上下移动时、它会产生一个可能高于施加的输入电压的反电动势。 此处使用的 TVS 二极管的击穿电压(VBR)>31V。 用于抑制反向电压。

    谢谢。

    可汗

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    您知道,这里的 TVS 抑制器实际上用作反激式二极管。 当螺线管轴上下移动时、它会产生一个可能高于施加的输入电压的反电动势。 此处使用的 TVS 二极管的击穿电压(VBR)>31V。 用于抑制反向电压。

    在 VM=12v 的情况下、TVS 是无用的、因为如果输出高于 VM+0.9V、例如15V、则驱动器芯片发出吐司通知、因为 TVS 仅在31v 及更高电压下导电。

    同样、FET 具有体二极管、因此无需使用外部反激式二极管、除非您有充分理由认为内部体二极管不够。

    布赖恩

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    好,在这种情况下,VM=12v 时,电视不起作用,就好像输出高于 VM+0.9V,假设为15V,则驱动器芯片吐司,因为电视只能在31v 及更高电压下传导。

    好的、您刚才说到驱动器芯片、您是指 DRV 内部的栅极驱动器吗? 您是否推荐用于在输出高于15V 时保护芯片的方法/电路?

    -可汗

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    好了、当您说驱动器芯片时、您是指 DRV 内部的栅极驱动器吗? 您是否推荐用于在输出高于15V 时保护芯片的方法/电路?

    驱动器芯片为 DVR8876。

    方框图显示内部输出 FET 具有内置的体二极管、因此输出不能高于 VM 或低于 GND 超过0.7V (0.7V 是二极管正向电压)。

    同样、不需要在输出之间添加保护。

    布赖恩

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    你好,大脑,
    随附的图片显示了在螺线管端口捕获的波形。 大家可以看到、输出电压很容易在几微秒内快速达到150V 以上。 当电压施加到螺线管时、不会看到该反电动势、而是在电压释放时。 此外、在环路中没有 DRV 芯片的情况下、在螺线管输出上执行此测试。
    知道这个输出电压后、您是否认为体二极管已足够? 是否需要外部保护?
    谢谢。
    可汗
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    随附的图片显示了在螺线管端口捕获的波形。 大家可以看到、输出电压很容易在几微秒内快速达到150V 以上。 当电压施加到螺线管时、不会看到该反电动势、而是在电压释放时。 [/报价]

    如果没有波形上每个分段的时间,我就不知道脉冲有多长,事件前后的直流电压水平是一样的--看不到螺线管何时关闭。 说实话、这不是一个很有意义的波形。  

    当然、反电动势噪声是连接 DVR 并驱动螺线管的总差异。

    布赖恩

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    您可能会看到每分段电压设置为50V、每分段时间为1us、如图片顶部状态栏所示。
    由于电压电平缩小到50V/分段、因此无法实际看到它所处的实际直流电压、它位于12V。 您在图片中看到的一组电压尖峰是由螺线管释放的电压导致的。
    DRV8876的体二极管能否在2us 内承受150V 的电压?
    -可汗
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    尊敬的 Mahboob:

    DRV8876的体二极管能否承受150V 的电压2us?

    不是、它不能。

    应用手册 介绍了如何防止 BEMF 过压。 理想的解决方案是制动电机而不是花费大量时间进行停止。  

    您如何驱动输出? 您是否从前进/倒车行驶切换到制动或滑行? 如果处于滑行状态、 BEMF 引起的能量可以通过体二极管流回 VM、从而导致 VM 电压增加。 制动时、电流被迫在两个 LS FET 和螺线管之间再循环。 因此、没有电流泵回 VM 电源。

    此致、

    巴勃罗·阿梅特

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    您在图片中看到的一组电压尖峰是由螺线管释放的电压导致的。
    DRV8876的体二极管能否在2us 内承受150V 的电压?
    [/报价]

    中断时的电感电流将产生高150V 尖峰、无需连接任何飞轮二极管。 不过、当螺线管由 DVR 驱动时、电流在关闭的一刻、二极管就会在尖峰电压高于0.7V 时立即导通、因此您不会看到如此高的电压尖峰。 没关系。

    布赖恩

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    您好、Pablo、

    感谢您的答复。 您的解释是合理的。

    我们已将微控制器编程为在需要开启螺线管时正向驱动 DRV8876、然后在需要关闭螺线管时将 nsleep 引脚拉低。  

    我查看了您附上的应用手册、其中说"稳压器为器件的极少部分加电、同时使器件的其余部分保持低功耗模式。 这为栅极驱动器提供了一种低功耗方法来持续监控模拟电源轨的电压电平。 如果模拟电源轨超过电压阈值、栅极驱动器将自动进入制动模式、从而允许反电动势安全耗散"。

    鉴于应用手册中的上述说明、这难道不是意味着 DRV 应该可以与我们的驱动方式正常工作吗?

    BTW、感谢您为我们提供了有用的应用手册。

    -可汗

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    尊敬的 Mahboob:

    您随附的应用手册部分是指 DRV8714-Q1和 DRV8718-Q1。 这是这些驱动程序具有的功能。 DRV8876没有。 最佳控制方案是将 H 桥切换到低侧再循环("制动")以关闭螺线管、然后在所有电流衰减后、您可以设置 nSLEEP=0V 以使 DRV 进入睡眠模式。

    此致、

    巴勃罗·阿梅特

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    您好、Pablo、

    您随附的应用手册部分是指 DRV8714-Q1和 DRV8718-Q1。 这是这些驱动程序具有的功能。 DRV8876不能。[/报价]

    男士! 我希望 DRV8876也具备该功能。

    输出端 OUT1和 OUT2之间连接了一个 TVS 二极管、用于抑制螺线管产生的反电动势。 经过几个上电周期后、DRV8876 OUT1会在一定程度上短路。

    回到我的原始问题。 您对此有何见解吗?

    谢谢。

    [/quote]
  • 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。

    尊敬的 Mahboob:

    回到我的原始问题。 您对此有任何见解吗?

    极有可能、TVS 二极管的绝对最大值规格未被 EMF 破坏。 我建议联系 TVS 二极管的制造商寻求支持。  

    此致、

    巴勃罗·阿梅特