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[参考译文] DRV8711EVM:计算驱动寄存器值。

Guru**** 682330 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8711EVM, DRV8711, 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/1294032/drv8711evm-calculating-the-drive-register-values

器件型号:DRV8711EVM
主题中讨论的其他器件: DRV8711DRV8462

您好!

我正在尝试计算驱动寄存器(OCPTH、OCPDEG、TDRIVEN、TDRIVEP、IDRIVEN、 IDRIVEP) 值进行编程。 我阅读了 手册和 说明如何做的线程,但这对我来说没有太大意义。 请更正我的错误。

IDRIVEN 和 IDRIVEP 的计算方法相同。 根据另一个线程 、显示使用 Qgd (NC)/ Trise (NS)= IDRIVE (mA)。 它表示估算上升时间、您该怎么做? 如果我只使用默认设置500ns。 5.9nC/500ns = 11.8mA。 最接近的设置是 IDRIVEN 的100mA 或 IDRIVEP 的50mA。 是这样吗?

TDRIVEN 和 TDRIVEP 是否是上述估计上升时间? 即500ns。

OCPTH -我使用的是 NEMA34两相步进电机、每相电流为4.2A。 根据 MOSFET 产品说明书、Rdson 值为4.4或3.5毫欧、我不确定使用哪一个。 手册中说明了使用公式 IOCP=OCPTH/RDSon。  因此0.25 (250mV)/0.0044欧姆(4.4mOhm)= 56.8A。 这是使用最低设置和它仍然高于4.2A 所以很明显我做了一些错误.

OCPDEG -我假设我以最低值开始、如果因浪涌电流而发生细微跳闸、则我将其增大到足以阻止它们。

很抱歉、因为我不是工程师、所以可以坦率地告诉我、这已经超过了我的标题了。

此致、

内森

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    尊敬的 Nathan:

    感谢您在此论坛中发帖。 数据表的第21至23页为计算这些参数提供了指导。 是的、您走对了。 上升时间将是 EMI 性能与步进电机、线束长度、功率 FET 特性等的函数。 因此、如果 EMI 较高、您可能必须将上升时间从500ns 减慢。 是的、根据您的计算、IDRIVEN 和 IDRIVEP 设置是最接近的。

    IFS 满量程电流设置通过 Rsense 值、ISGAIN 和转矩寄存器设置的适当大小来完成。 在您的应用中、这适用于4.2A。   

    OCPTH 用于短路检测。 从技术角度而言、阈值应高于4.2A、并留有足够的余量来避免错误关断。 最坏情况下、该设置的最低可用值为320mV。 如果您在查看输出端死区短路、则可能是 HS FET 的上升电流至320/Rdson mΩ= 320/3.5 = 91A (最好使用最低的 Rdson 值)。 对于 LS FET、流向 VM 的短路电流还应包括 Rsense。 无论如何、对于如此低的 Rdson 值、这可能过高、无法暂时对功率 FET 施加应力、可能会损坏它、尤其是在电源电压较高时。 为保证设计安全性、可复位保险丝或电源电流限制将是更好的选择。 如果在电机侧发生短路、则电缆长度相关电阻也会限制短路电流。

    您的  OCPDEG 设置思路是正确的。 如果在由于快速 di/dt 而导致的此抗尖峰脉冲时间到期之前达到短路电流的 OCPTH 值、则直到抗尖峰脉冲时间结束后才能检测到该值。 这意味着在检测到电流之前、电流可能会高于计算值。

    我希望这对您有所帮助。  

    此致、Murugavel   

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    尊敬的 Nathan:

    "TDRIVEN 和 TDRIVEP 是上述估算上升时间吗? 500ns。" -不,他们是闸极驱动时间。 在这段时间内、栅极驱动器可以向 MOSFET 栅极提供 IDRIVEN/IDRIVEP 电流。  TDRIVEN 和 TDRIVEP 的最安全设置为2us (尤其是添加 LS MOSFET 栅极电阻器时)。

    将 IDRIVEN/IDRIVEP 设置为100/150ns 50mA 时、您应该获得大约150ns 的上升/下降时间。

    我已经熔断了 DRV8711EVM 板上的几个 MOSFET 和驱动器、一开始就玩 NEMA 34电机、我将为您提供一些技巧、这些技巧可能有助于您避免损坏 DRV8711EVM 板。

    - 50mA 在退出"睡眠"模式之前,将 IDRIVEN/IDRIVEP 设置为100/IDRIVEP ,不要使用更高的设置。

    -如果您想使用 VM、则可以说超过30V、您可以添加大约1000-2200 uF 的额外 VM 电容器。

    -如果你想让你的电机超过1000rpm(但让我们说在2500rpm!) 上述 VM 电容器的值应甚至更高(4700 - 10000uF)、以使 VM 保持在60V 以下、以防电机突然停止并将制动能量倾入直流母线。

    如果损坏 MOSFET 或/和 DRV8711、下一步可以添加如 DRV8711数据表8.1.2章所述的 LS MOSFET 栅极电阻器。

    此致。

    格雷戈尔茨

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    嘿  Grzegorz、

    感谢您分享使用此产品的体验。  

    此致、Murugavel

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    谢谢 Murugavel、这将使事情变得清晰!

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    感谢 Grzegorz,这是非常有帮助的! 这为我提供了一个良好、安全的起点。 我使用的是24V VM、因此应避免使用这些额外的电容器。

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    我知道这不是我问的具体问题、但有时我会有点怀疑、当我在 GUI 中更改某个值时、该值并不总是写入驱动程序。  在1/16步进模式下运行时、我更改了值、能够获得良好的波形。 但是、当我在1/4步进模式下运行时(如下图所示)、无论我将衰减、消隐和关闭寄存器更改成了什么、我似乎都不会 对波形产生任何变化。 或者您认为下面的波形是其他情况的结果吗?

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    尊敬的 Nathan:

    您的问题主要由电机 BEMF 引起、使用1/4步进和相同的 PPS 值、您将获得比1/16步进提高4倍的电机速度和4倍的电机 BEMF。 除非电机出现共振和/或停转、否则您仍然可以使用此类电流波。

    最近有两个线程描述了这个问题:

    https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1286472/drv8462-achieving-a-current-sine-wave-approaching-2000rpm

    https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1272947/drv8462-loses-step-and-stalls-in-proximity-to-the-stepper-motor

    DRV8711是一种类型稍旧的驱动器、但 BEMF 和绕组电感的所有问题都应该非常相似。

    此致、

    格雷戈尔茨

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    尊敬的 Nathan:

    当电机以更快的速率步进时、Grzegorz 会评论导致电流波形失真的 BEMF。 这种现象是由步进电机本身而不是驱动器导致的。 为了克服这一限制、应增大 VM 电源电压。 使用我们全新的完全集成式65V 步进驱动器 DRV8462、您会面临同样的行为。 这款新型驱动器的优势是、对于需要在更高步进速率下实现更高扭矩和更小电流失真的工业应用、它可支持高达65V 的运行电压。 DRV8711可以通过适当的输出 FET 支持48V 电压、例如、该 EVM 可以支持48V 操作。

    为了确保在驱动器中正确地更改步进模式并获得正确的电流波形、将模式从1/16更改为1/4、您还能将目标速度从6400 PPS 降低至1600 PPS 吗? 谢谢。   

    此致、Murugavel   

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    再次感谢 Murugavel 和  Grzegorz! "我知道,我知道你在想什么。" 我没有意识到电机转速会有那么大的不同、但它实际上更是在摆弄它!
    一旦我使用负载电机进行测试、我就能够大幅提高速度、防止电机停转。 现在我有一些很好的结果、因此我很高兴。

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    尊敬的 Nathan:

    这听起来不错。 感谢您的更新。   

    此致、Murugavel