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[参考译文] DRV8244S-Q1LEVM:评估板故障

Guru**** 1953960 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8244S-Q1LEVM
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/1279938/drv8244s-q1levm-failure-on-evaluation-board

器件型号:DRV8244S-Q1LEVM

您好!

 

不幸的是、我们的评估板中有1个损坏、我想 确定 发生这种情况的原因到底是什么。 我们的测试设置如下所示:

 

电路板/原理图:MD047A/组件003  

 断开了 J4 PH/IN2_MCU 和 J4 EN/IN1_MCU

 VM=30.7V (电池和 GND 处的电源差值 ES030-5)

 IPROPI =2.2k

PWM 模式

线圈:12mH/1.1Ohm (连接到 OUT1和 OUT2)

 

已将 PWM 信号连接到 IN1/IN2、如下图所示:

PWM:20kHz、占空比约为50%、振幅为3V

Ch1 = IN1

Ch2 = IN2

Ch3 = OUT1

通道4 = OUT2

在图中、SR = 4V/us。

 

我通过 GUI 将 SR 设置为43V/us (0.5.0)、VM 上的电流以 CC (5A)转、电路板(可能为 DRV8244)已损坏。

 

IN1和 IN2的重叠(均处于高电平大约800ns)与高 SR 是否会出现问题?

 

 

此致、  

 

Rob  

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    嘿 Rob、  

    如您所示、当 IN1和 IN2都在 PWM 模式下同时变为高电平时、那么如果 DRV_OFF 为0、那么两个输出都将变为高阻态。  这可能会导致 VM 泵回、过压事件可能会损坏器件。  请参阅此文章 停止电机–VM 泵浦的艺术。  我也怀疑这一点、因为您的 VM 电压为30V、并且器件的额定电压为40V、所以您需要小心避免 VM 泵回或添加电压限制电路。   

    您还可以使用器件页面上的计算工具"全桥驱动器结温估算器"估算器件温度、从而排除该问题。  我在4V/us 压摆率下以5A 运行它、这应该会立即导致过热、但在43V/us 时应该没问题。  

    此致、

    雅各布

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    嘿、Jacob、

    感谢您的快速响应。 我试图模拟 PSpice 上的泵电、但看不到这种情况。 (可能是得益于 PSpice 中的理想元件?) 我尝试了几次具有不同 SR 的重叠时间(IN1和 IN2均为高电平)。 我看到的是、 当输出切换时 I (U1:VM)中的几个电流会高达5A、就像半桥中的两个 FET 同时导通一样。 这也可能是器件损坏的原因吗?

    我现在认为 PH/EN 模式更适合我们的应用。 如果我将 EN/IN1保持为高电平、并且在 PH/IN2上保持 PWM (20kHz)、我应该会以交替的方式(0V–VM)输出、就像我想要的那样。 在仿真中、我还可以在 I (U1:VM)中看到电流峰值、尤其是在 OUT1在上升且 OUT2在下降时。 对此有什么想法吗?

    这是我的仿真模型和结果:

    另一个问题是、仿真模型中 IPROPI 为什么为负? 这是模型故障吗?

    提前感谢、

    Rob

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    Rob、您好!

    您能否移除 π 型滤波器、看看电流尖峰是否仍然存在于 VM 上、以及您能否检查 π 型滤波器之后的节点上的电压、并查看此节点是否与现有配置一同泵送:

    我现在认为 PH/EN 模式更适合我们的应用程序。

    我同意 PH/EN 可能会使事情变得更简单、在这种情况下、您只需担心 VM 泵送时 PWM 占空比突然变化。 请给我一些时间来探究为什么 IPROPI 为负。

    此致、

    基尔蒂·库马南

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    尊敬的 Keerthi:

    感谢您的回答。 第一个仿真表明、如果没有 π 型滤波器、也会出现(零星的)尖峰。 这让我感到担忧、因为它们看起来像是击穿电流、这会损坏器件。 大约12mH 和1.1DCR 的负载是否会成为问题? 我无法在本周完成此项目的工作、但下周再见。

    提前感谢、

    Rob

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    尊敬的 Rob:  

    您可以尝试较低的 PWM 频率和较高的占空比、看看零星的尖峰是否仍然存在、以及它们是如何变化的。  

    此致!

    凯尔蒂  

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    尊敬的 Rob:

    任何更新。

    此致!

    凯尔蒂

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    您好,Keerthi。

    我尝试使用更低的 PWM 频率(10kHz、这肯定不是我们所需的频率)、更高的占空比(80%、I (L1)=正)和更低的占空比(20%、I (L1)=负)进行仿真。  在这两种情况下、我都看到出现了尖峰、请参阅下图:

    要完全清楚、这是我的设置:

    首先、我认为尖峰(击穿??)非常显著。 仅 在线圈放电结束时发生。 (在本例中、IPROPI 也为负)

    第二、为什么尖峰会出现孢子虫?

    提前感谢 Rob

    编辑:仿真系统配置中的最大步长似乎对 I (U1:VM)中的尖峰有影响。 以上仿真是在最大1us 的条件下完成的。 步长。

    请参见下面的比较。 步长1us (左)和0、1us (右)、PWM 频率= 1kHz、90%占空比。

    请参见下面来自上图右侧的"放大":

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    尊敬的 Rob:

    您是否有机会在工作台上尝试并捕获相同的波形。 您是否还能描述您的整个设置、以便我在最后尝试进行复制。

    此致!

    凯尔蒂  

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    尊敬的 Keerthi:

    我没有在工作台上尝试 PH/EN 模式、仅在 PSpice 仿真中尝试。 由于仿真未显示良好的结果、我原本希望找到一个解决方案、但在我使用第二个评估板(DRV8244S-Q1LEVM)构建测试设置之前。 我认为、如果仿真中出现击穿电流(超过21A)、则 DRV8244将再次损坏、对吗?

    此致!

    Rob

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    尊敬的 Rob:  

    请给我一些时间来了解这一点、并咨询一位经验更丰富的成员、我将在本周结束前与您联系。

    此致!

    凯尔蒂  

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    嘿 Rob、

    输出 FET 上不会出现任何击穿情况、因为该器件具有内置的自动死区时间生成功能。   

    我看到您使用的是30.7V 电源、随着 VM 泵升、在超过 VM 的绝对最大值之前、只有很小的余量。  我认为 SPICE 模型不会显示 VM 泵送  、除非它针对 BDC 电机本身具有精确的模型、因为 VM 泵送来自反电动势。  我认为仿真不会帮助很多人

    我看到您使用的 GUI 版本0.5.0、这不是 Rev A EVM 的最新版本(MD047 A )。  建议使用最新版本、在撰写本文时为1.0.1:  https://dev.ti.com/gallery/view/MotorDriversBSM/DRV824x_DRV814x-Q1EVM-GUI/、 您还需要通过新的 GUI 执行固件更新。   

    此致、

    雅各布

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    您好、Jacob:

    感谢您的回答。 我可以使用非灌电压电源(使用二极管)模拟 VM 泵回。 在您的第一个回答中、您提到了限压电路、您有什么建议吗?

    提前感谢、

    Rob

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    尊敬的 Rob:  

    您的应用是什么?您是否打算在应用中使用电池?如果是、您打算使用哪种类型的电池? 您可能还需要考虑具有集成过压保护功能的 DRV890x 系列器件。

    此致!

    凯尔蒂  

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    尊敬的 Keerthi:

    我们的应用是一种比例快速移动的螺线管、在汽车环境中实现精确的位置控制。  我们想使用 DRV824x 系列以使用驱动器替换我们现有的 H 桥、以简化设计。 为了正确移动阀门、我们需要快速改变占空比、这会导致 VM 泵回。 我们正在研究用于处理虚拟机泵送的多个选项。 为此、我们不使用电池。

    最佳、Rob

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    尊敬的 Rob:  

    我将进行深入研究、并在星期一向您提供更新信息。

    此致!

    凯尔蒂  

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    尊敬的 Keerthi:

    有任何更新?

    Rob

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    尊敬的 Rob:

    我们建议在 VM 上放置 TVS 二极管和/或增加大容量电容。 如果可能、以较低的 VM 运行、以便有更大的裕度。 另一个问题是存在过压警告位:

    您可以轮询该参数、但 OV 阈值和器件可以处理的绝对最大值之间存在较小的差值。

    此致!

    凯尔蒂