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[参考译文] DRV8462:驱动器过热

Guru**** 2470200 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8462

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/1264172/drv8462-driver-is-overheating

器件型号:DRV8462

我们已将此驱动程序设置为采用 STM Up。  我们注意到、当 TI 的评估板保持相对低温时、它会变得相当热。  要确保我们设置正确、需要关注哪些方面?   

在设计比较(我们的与 TI 评估)中、它们相对相似。  我们很快将对此运行热像仪、以查看热量来自何处。  我很好奇、是否有关于我们固件的此设置以及如何驱动此驱动程序的详细信息。  如果任何人有任何意见或曾经使用过此设备(或一般)、我会非常感激。  我们不明白为什么这是相当热的。 我们甚至为散热焊盘(GND)添加了额外的破孔、使我们的散热器同时应用于器件顶部(带有散热焊盘)、然后应用于外露的方形焊盘(带导热油脂)。  

谢谢。  

  • 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。

    嘿、Chris、  

    您可以在电路板上发布每个主层的一些图片(顶部/底部/信号)、还是发布 Altium PCB 文件?  我们可以仔细查看、看看是否有任何明显的东西可能导致它。   

    您是否在某个位置有更多的大容量电容?  我只看到10 uF、您可能需要至少47 uF、理想情况下为100 uF (或2个47uF)或更高、最好放置在相对靠近驱动器的位置。   

    另一个问题可能是散热焊盘布局-请参阅  电机驱动器电路板布局的最佳实践 文档中的2.2连续顶层散热焊盘。  您的 PCB 看起来与 图2-2类似。 中断接地平面覆铜与连续接地平面覆铜的热图。  我认为、如果您可以为电机驱动器扩展 GND 平面、将会对其进行改进。   

    您是否使用1盎司或2盎司覆铜制作电路板?  我们的电路板外层有2盎司覆铜、内层有1盎司覆铜。  这 对电流能力和温度有着非常大的影响。   

    仅供参考、大部分热量通过 器件底部的 PowerPAD 散发、但顶部的散热器仍然可以提供一些帮助。   

    谢谢、

    雅各布

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    感谢您的快速回复 Jacob!  我们最终发现 Vref 的设置不同于预期(在代码中)。  我们已将其设置为满量程电流(5A)、并将其与在0.5A 下运行的评估板进行比较、结果有所不同(至少可以这么说)。  因此、我们目前在这方面做得不错。。。  但是、我肯定会将您的输入理解为布局。  如您所知、散热焊盘确实在驱动器的两侧(南北)相连。  我们确实只有1盎司的覆铜、因此我可以看到这有区别。  我们有一个47uF 电容、视情况而定。

    但是...我们在达到目标速度方面存在问题。   

    (这是我们固件开发人员关于设置的看法)

    I 已将满量程电流设置为0.5A (外部 Vref = 330mV)

    我将"Torque DAC"设置为100%

    以1000步/秒的速度加速

    速度设置为6000步/秒

    以3000步/秒的步速停转

    您是否了解如何设置固件以将步骤应用于器件?  如果没有、如果能为固件开发人员提供反馈、我将不胜感激、以便我们能够将此问题清除。

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    嘿、Chris、

    很高兴你找到了! 这会对它做很大的改变。   

    Hmm 0.5A 不是很高、我建议至少尝试1A 或2A。  如果考虑散热问题、我强烈建议设置自动扭矩(请参阅 7. Auto Torque (EVM 用户指南中的自动扭矩)、因此器件将在给定范围内根据需要自动使用尽可能多或尽可能少的扭矩。   

    您的微步进设置是什么? 全步进时6000步进/秒与1/32微步进时6000步进/秒的输出速度大不相同。  就我个人而言、当我使用该驱动器时、我会将其设置为1/16或1/32微步进、然后打开"自动微步进"、因此步进电机的信号输出是一种平滑而安静的正弦波、但您不必如此快地发送输入步进信号。   

    此致、

    雅各布

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    谢谢巴迪。   

    我不能为开发人员说话(我是这个项目的电气设计师)、但我不知道我们如何在代码中集成驱动程序的"自动扭矩"功能。  如果您有经验、我/我们有兴趣了解。  目前、我们尝试为该 NEMA 17步进电机(2A)运行全电流、并且在停止之前只能达到1k rpm。  这就是3k 步进产生的地方(在200步进/转速下=1000rpm)。   

    我注意到的一点是、我们的电机在"感觉"方面的差异。  我们有一个定制的 LIN 工程电机、额定电流为2A、电压为124oz-in、我们无法实现1k rpm 以上的转速...然后我们用一个 Schneider / Novanta 电机从智能电机封装(70 oz-in)中取出、它的输出就像2k rpm 时的小猫。  我们想知道在哪些方面有着实际的差异、这些差异会导致 LIN 电机与我们 PCB 上的 DRV8462设置不兼容(而不是 TI 评估)。

    再次,非常感谢的帮助...这是真棒的协作。

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    ...当我说"感觉"时,我的意思是用手旋转电机。  施耐德感觉相当平滑、这些 LIN 电机具有更多的可感觉到的分度或缩进...或许当地牢时、电阻会更大...虽然它是一个密封轴承电机、因此我预计会这样。  但缩略语肯定是 noticeable..not 说这是错的,只是不确定..   

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    嘿、Chris、

    对于自动扭矩、首先按照中的步骤操作 7. EVM 用户指南中的 Auto Torque。  然后转至 Registers 页面、并保存/记下与自动扭矩相关的相应寄存器中的值(请参阅表7-23)。 用于自动扭矩学习例程的寄存器)。  然后、您可以在自己的代码中写入这些寄存器值、如果您使用的是相同的电机、它应该可以正常工作。  或者、请遵循 数据表中的7.3.13.1自动扭矩学习例程。   

    Hmm、两个电机是否都能使用 EVM 感到平滑?  尝试隔离电路板的独特功能、例如电阻选择器、或者 EVM 与电路板之间的寄存器设置不匹配。   

    此致、

    雅各布

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    感谢 Autotorque 的培训、我将与开发人员进行交流。  我将深入研究不同电机、并将得出任何不值得的结果。   

    如果您愿意、请列出创建固件以便使此驱动器以步进速率运行电机(选择您一开始可以使用的驱动器)并使其能够运行0-2000rpm 所需的步骤。  您是否会利用驾驶员提供的附加优势、或者您是从基础知识开始。  我们在这里只是旋转我们的轮子一点点、试图弄清为什么我们在特定的步进速率下被限制在特定的速度下(全步进是一个)。  我很想了解您处理此问题的(高级)方法。  我们可能会受到加速方式的限制、而适用的算法/设置不够...等等。   

    再次感谢。

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    嘿、Chris、

    您能否在尝试使电机旋转时发布该电机的示波器波形的屏幕截图?  当尝试调试问题时、这可以提供很多帮助。  尤其是当您可以在连接步进电机的四根导线之一上放置一个电流探头时。   

    在尝试调试步进电机问题时、我经常会参考以下页面: 测试和调试步进电机的提示和技巧

    对于该驱动器、以特定速度旋转电机的步骤与任何其他具有集成分度器的步进电机驱动器(通过微步进进行 STEP/DIR 控制)大致相同。  通常、电机的速度限制是由于功率不足(电压和电流)和/或机械负载过大、或者步进电机不够大、无法达到所需的速度。   

    也就是说、对于步进电机而言、2000RPM 是非常快的。   

    对于2000RPM、每步1.8°(每转200步)、2000RPM/60秒= 33.33转/秒、= 33.33*200步/转= 6666步/秒(每秒脉冲数)。  这用于全步进、无微步进。  如果您想以2000RPM 的速度运行并使用1/16微步进,则需要以 66*16=106,656个脉冲/秒的速度发送信号。   

    要让 DRV8462实现该操作、您需要

    1. 将电机驱动器设置为唤醒(nSLEEP=1)
    2. 使能输出(ENABLE = 1)
    3. 将步进模式设置为所需水平(让我们尝试100%全步进电流( 根据 表7-5、将 SPI MICROSTEP_MODE 设置为0000b)。 数据表中的细分分度器设置)
    4. 设置满量程电流(尝试最大值5A)(VREF = 3.3V 典型值)
    5.  如果使用 GUI、则将目标速度设置为6666 PPS  
      1. 在固件中、您需要具有某种加速曲线才能从0上升到6666 PPS。  您可以在 GUI 中测试起作用的最低加速率。   
      2. 我们的固件以完全自定义的方式实现 MSP430加速配置文件、但您可以通过下载 EVM 页面上的软件文件来查看我们的固件。  或者、您也可以浏览热门的开源 AccelStepper 库源代码。   

    我还想指出  GUI 最近的脚本编写功能、您可以通过单击 Tools、Scripting Window 来访问该功能。  版本1.0.2后续版本的脚本以及两个如何使用的示例 https://dev.ti.com/gallery/view/MotorDriversBSM/DRV84xx_DRV82x2_DRV89x2-EVM-GUI/ 我们仍在更新 EVM 用户指南以包含此功能、但我想您可以按照示例开始操作。  这可以帮助您在测试中设置一些自动化设置、当您更改影响寄存器值的框时、它会在脚本中放置一条命令以写入该寄存器。   

    此致、

    雅各布