[参考译文] DRV8962EVM：在步进电机电流控制应用中存在非零电流时、4个电流感应信号问题趋于平坦

尊敬的 Amin：

您能再次发布照片吗？ 看起来不像是他们经过了。

此致、

雅各布

请查看下面的示波器图像链接：(它们未在此处正确上传)

https://photos.app.goo.gl/XA8qThEDtVW3tMbu8

第一张图片显示了全部4个电流感应信号、并显示了半正弦末端的截止部分。 顶部2个黄色和红色信号是第1个线圈的2个电流检测信号。 底部的蓝色和绿色信号是2个与第2个线圈相关的电流信号。

https://photos.app.goo.gl/tnxmrHJZKbct5Ebc9

在第二个图片中、第一个3信号与第一个图像类似、但第四个信号(绿色)是连接到线圈1线路1的电流探头传感器、 中显示、由于向芯片施加半正弦波电压输入信号(通过20kHz PWM)、正弦电流在第1个线圈中正确出现。

在这张第三张图片(下面的链接)中可以观察到另一个问题、我们 有时会看到、 线圈2上的步进电机线路2上的第4个电流信号(绿色)具有非常大的 电压失调、其他信号上不存在该失调电压。 有时、该偏移会在下一次下电上电时自行消失。

我不知道这个特定问题是否与我在其他图片中描述的切断问题有关。 但是，既然 昨天又发生了一起事情，现在我又面对了这个问题，所以我也想和大家分享这个问题。 可能是与另一个问题有关。

photo.app.goo.gl/rJU7iMeLydzgWeq5A

尊敬的 Amin：

采用高侧电流检测配置的 DRV8962电流检测。  这意味着、如果输出处于低侧慢速衰减模式、则无法检测电流、因为电流 与检测电路的方向相反。  在快速衰减模式下、电流方向也将与我们的检测电路相反。  我怀疑 DRV8962显示无电流的区域是因为输出处于这种慢速或快速衰减模式。  

您能否发布一个更放大的示波器捕获、以显示输出 IPROET 的输入状态、这样我们就可以确认输出模式输入的状态？ 您正在对输入进行 PWM 处理、对吗？

另外、是否有原因您不想按照8.1.2.1步进驱动器典型应用中的以下步骤来连接 IPROPI 输出？

此致、

雅各布

您好、Jacob：

感谢您的跟进。     对于步进电机应用、我们使用了您的建议：将 IPROPI 1和2以及 IPROPI 3和4组合在一起。

前面存在的传感电流切断问题、我们认为这是由于我们使用的快速衰减模式的性质。 我们切换到了慢速衰减。

但是，还有一个问题仍然存在，这就是我在示波器数据的最后一张图片中报告的后一个问题。

我们的  IPROPI4有相当大的偏移。 我们购买了更多电路板、并测试了是否与特定电路板相关。 在第二块电路板中重复出现了这个问题。 这是最后一个示波器图片中的绿色信号。

请您的同事提供建议、哪些因素可能导致此 IPROPI4信号出现失调？

谢谢。

Amin Kamalzadeh

密克罗尼克斯

尊敬的 Amin：

当在失调电压方面连接在一起时、IPROPI 3和4看起来是什么样的？  您能发布它的图片吗？

如果您尝试不同型号的步进电机或交换引线、失调电压是否会持续？  尝试交换示波器探头通道3和4、以确保不是导致该问题的示波器设置？  

下面看一下这张将3和4连在一起的新图片、我要向设计团队发布一个有关失调电压的问题。  只是事先设法收集足够的数据来帮助对其进行诊断。  

此致！

雅各布

您好、Jacob：

我附上了2张图片,第一是 IPROPI3和4彼此断开. 在这张图片中、您可以看到紫色信号(IPROPI4)的巨大偏移、黄色信号为 IPROPI3。

第二张图片是将 IPROPI3和4连接在一起时的情况。 您可以看到 IPROPI3中的原始偏移现在也会影响求和信号、如黄色和紫色信号所示(现在它们是相同的信号)。

偏移在测试中保持不变：

具有不同的步进电机

2 -在交换引线/电机线圈端时。

在交换示波器探头时、

此致、

阿明

https://photos.app.goo.gl/cM3iBQTjQtQLjKq17

https://photos.app.goo.gl/Tf9TnSzYGXQ7TH2s5

尊敬的 Amin：

IPROPI4的失调电压大约是多少伏？  每次的失调电压量是否相同、或者它是否会变化？

简单确认一下、这是在我们的 EVM (DRV8962EVM)上发生的、而不是在您自己的电路板上发生的、对吗？

您好、Jacob：

它的偏移大约为0.724伏。 这是在  DRV8962EVM 上发生的、我尚未  在任何其他板上测试 IPROPI4。

似乎具有相同的偏移量。 我今天测试了几次,它是相同的价值。

图1： IPROPI3和4彼此断开。 在这张图片中、您可以看到紫色信号(IPROPI4)的巨大偏移、黄色信号为 IPROPI3。

PIC2： IPROPI3和4连接在一起。 您可以看到 IPROPI3中的原始偏移现在也会影响求和信号、如黄色和紫色信号所示(现在它们是相同的信号)。

偏移在测试中保持不变：
具有不同的步进电机
2 -在交换引线/电机线圈端时。
在交换示波器探头时、

好的、谢谢、我已经将问题发布给了我们的设计团队、供其查看。  我明天还将在 EVM 上对其进行测试、看看我是否可以重现该问题-让我知道您是否遇到了任何似乎导致偏移显现的问题。  您的步进电机尺寸是多少、因此我可以尝试找到一个类似的电机进行测试？  

此致！

雅各布

感谢您的跟进。 步进电机是 NEMA 17尺寸。 我还附上了评估板设置以便进行验证。

两个图片链接：

https://photos.app.goo.gl/h5KuCMjRbNC8JQgt8

https://photos.app.goo.gl/3hqrK4wvv1EktmeM7

尊敬的 Amin：

再给我一天时间来尝试重新创建这个。  我今天在实验室中使用 DRV8845EVM 进行设置、但没有成功。

在控制电机时、VREF 信号的状态/波形是怎样的？  是恒定的3.3V 吗？ 或者您是否向其施加正弦波形、如半正弦波或偏移波(下方为蓝色/红色/黄色)？

e 根据20kHz PWM 电压信号的换向、向4条电机线路施加50Hz 正弦电压、并监控4个电流感应信号的开环响应。

我觉得如何实现这个想法有点困惑、因为 IN1-IN4是数字输入、你是否通过这个正弦波 PWM 斩波输入信号来进行粗略的电流调节？  我想我只是惊讶它能起作用!

另一个注意事项是、您是否有理由不 在此应用中使用 DRV8462而不是 DRV8962？ DRV8462专为步进电机设计、具有许多更多高级特性。  我认为这会更适合您的应用。   

此致！

雅各布

您好、Jacob：

对于 VREF、我施加了3.3V 电压、因此它不会限制任何电流。

根据 DRV8962数据表第15页的表7-3、对于慢速衰减模式、根据表中的正向和反向逻辑、正弦半波以 PWM 占空比施加。 因此、根据此表、PWM 正向连接到 IN2、另一 PWM 反向连接到 IN1、类似地、另两个半正弦连接到 IN3和 IN4。 在进行此设置时、PWM 为低电平意味着电流将流过线圈、因此请记住使 PWM 占空比反转。 在正向和反向方向上、IN1和 IN2的一个以及 IN3和 IN4的一个必须为全占空比、以表示  DRV8962数据表第15页中表7-3中的1。 尽管 IN1至 IN4是数字输入、但您可以通过在实时控制中将正弦振幅转换为 PWM 占空比来表示符号。

EN1至 EN2设置为3.3伏。

否、I 未进行任何电流调节来实现正弦波。  

电流信号会被斩波、因为每个半正弦波对应于表7-3中两行的其中一个、因为半正弦波对应于正激 PWM、 和一半对应于反向 PWM、当驱动器执行各步骤时、随着步进线圈中电流方向在正向和反向之间切换而变化。 此数据是在步进器以低速朝一个方向移动时收集的。 目前、该控制是通过 PWM 对步进线圈进行低速正弦电压控制(此时 EMF 较小)。 如果您对具体细节有任何疑问、请随时询问我们的实施情况。

我们的设计将在单个封装和电路板中支持 BLDC、步进和压电式控制。 因此、芯片应具备这3种应用所需的全部功能和强大的电流检测输出。 未选择 DRV8462、因为它仅涉及步进电机。

谢谢！

Amin Kamalzadeh

密克罗尼克斯

哦、好的、非常酷。  这无疑是借助此器件运行步进电机的有效方式、并且可通过一个板充分利用 DRV8962来支持这三种不同的负载类型。   

您能否将 EVM 连接到 GUI、让我知道显示的是哪个 Rev ID？ 点击"Help"、"About "、然后应该显示修订版本(屏幕截图来自其他 EVM)。  为此、您不必拔下任何外部控制线、GUI 仍应通过这些线连接到 EVM。  

另外、请发布 DRV8962芯片顶部的图像、从中可以读取上面的标记。  我想验证 EVM 上的器件是哪种器件版本。   

您的 VM 电源电压是多少？  

我将询问 BLDC 团队是否有可生成此 PWM 调制正弦波的 EVM、因此我可以将这些信号插入我们的 EVM、继续尝试重新创建。  昨天、我用 DRV8962VEVM 运行了两个直流电机、发现与 IPROPI4与 IPROPI1存在~10mV 的偏移、但可能是由不同的电机导致的。  我将使用一些功率电阻器重复测试以进行验证。  输入或步进负载不应有任何特定元素导致此 IPROPI 失调电压。   

现在也在关注我向设计团队提供的服务、他们应该很快就会回复我。  感谢您的耐心和详尽的示波器截图及反馈！

此致、

雅各布

嗨、Amin、有关设计的两个简短问题：

1. 问题是否在您每次进行下电上电时消失？ 如果是、它在新的上电时在什么时间点/什么情况下开始再次显示？
2. 
   是否仅使用 NSLEEP 进行下电上电？ VM 和/或 DVDD 进行保护？  

您好、Jacob：

感谢您的跟进！  

我已将 EVM 连接到 GUI、 器件名称：DRV8962EVM - Rev_ID：1 - EVM 固件的版本：0.25

以下是该芯片和标记的图片：

https://photos.app.goo.gl/DekjMgKE85QcFhui9

已尝试9至33伏的 VM 电源。

在该实现中、您可以使用微控制器生成占空比变化为半正弦函数的 PWM 信号、并注入到 DRV8962上的 IN1-IN4和 EN1-EN4引脚。

否、每次下电上电时偏移问题都不会消失。 它始终在那里。

我们对整个 DRV8962Dev 电路板和其余的设置(ST 微控制器)进行下电上电。

请告诉我、您是否在   IPROPI4上发现了与大偏移(0.7伏)相关的任何问题。

此致、

阿明

谢谢 Amin、   

啊、好的、那么偏移问题始终存在、而不是间歇性的？  

在对整个开发板进行下电上电时、是否还移除 USB 电缆？  编辑： 没关系、这无关紧要、因为 DRV8962没有3.3V 或5V 逻辑电源输入、需要在移除 USB 电缆的情况下进行下循环通电。   

给我几天的时间来进行详细研究、并与设计部进行沟通。

谢谢！

你好，雅各。 当然可以！

是的、偏移始终存在、而不是间歇性。

明白了、我将会讨论设计。  响应可能会很慢,因为这个星期是感恩节休息,许多人可能会在不同的时间出去。  感谢您在整个过程中的耐心和详细信息！

此致！

雅各布

尊敬的 Amin：

很抱歉耽误你的时间。  我成功地在所有4个通道上重新创建了调制正弦信号、并使用它旋转了一个步进电机、但在 IPRO520上看不到任何偏移。  但是、我只能找到 DDV 封装的 DRV8962VEVM、我已在样片网站上订购了 DRV8962EVM (DDW 封装)、该网站很快就会上市。  我还有一位同事介绍了一个、让我进行测试。

我在上方找不到-您是否尝试过多个 DRV8962器件来查看问题是否在不同的器件或两个不同的 EVM 中仍然存在？   

下面是来自 DRV8962VEVM 的 PICS (与8962 DDW 相同的器件、只是上下颠倒)。   

此致！

雅各布

您好、Jacob：

感谢您的跟进。

我们尝试了两款 EVM、但同样的问题仍然存在。

此致、

阿明

尊敬的 Amin：

在测试时、您是否将微控制器连接到 IPROPI 引脚？ 我想知道 MCU 的一些反馈是否导致了偏移。   

我测试了 DRV8962EVM (DDW 封装)、无法复制偏移。   但是、此 EVM 具有器件修订版 ID：0、这意味着它是预制器件、因此我认为我们仍需要等待我订购的新 EVM 出现、以便获得最终的最终结果。   

我尝试了各种 VREF 设置、半桥1-4的组合是低侧/高侧/VREF、然后尝试了12V 和24V Hi-Z。  找不到偏移。  

VREF=0.3V、也显示 IN1-IN4： e2e.ti.com/.../VREF-0.3V-with-IN1_2D00_4-Saleae-Logic-Data.zip

各种 VREF：

VREF=3.3V：

此致！

雅各布

您好、Jacob：

在本例中、即使 SENSE 信号未连接到微控制器、IPROPI4信号上也存在电压偏移。

此致、

阿明

尊敬的 Amin：  

我收到一个 DRV8962EVM (MD040A)、但仍然无法复制此问题。   我尝试了12V 到24V、VREF 0.1V-3.3V、两种 OCPM 模式和上升/下降时间。  还尝试移除许多分流器跳线并填充 J25、以便更好地匹配您的设置 pic。  请参见下图。   

您能否尝试将所有跳线分流器放回电路板、并使用我们的网络 GUI 测试 EVM、以查看问题是否仍然存在？   

通道1上的^μ V 噪声可能是由于它的探头类型与 Ch2-4不同。  

嘿、Amin、由于我无法重现这里的偏移问题、设计团队向我发送了3个测试供您尝试、并告诉我们您的电路板上得到了什么结果。  您能否运行这些测试并告诉我们结果？

您好、Jacob：

我们已从开发板转移到配有8962芯片的 PCB 板。 在使用新的 PCB 和芯片时、我们在 IPROPI1和2上观察到了更小的(约700mV)偏移、而在3和4上观察到的不是。

一个选择是我们可以换用我们的电路板进行测试、您将测试合格的电路板发送给我们、然后我们将测试的开发板发送给您。

我会尝试进行测试、但可能需要一点时间。

目前、我们暂停了该芯片上电流信号的使用、因为我们打算将该信号用于步进的电流反馈控制和 BLDC 的电流保护。 因此、对于步进电机情况、它必须是非常可靠的反馈。 除了偏移之外、读数有时会完全按照 PWM 的形状变化、直到零值、有时在 PWM 周期中只会在慢速衰减(取决于 PWM 占空比)的情况下发生变化、因此通过 ADC 获得表示总电流的精确信号将非常困难。 此外、由于没有一个整体电流检测(分为3/4个信号)、因此很难从这3个信号中提取/计算出用于 BLDC 的等效"总体电流反馈"、从这2个信号中提取/计算用于步进电机电流控制的等效"总体电流反馈"。 这些就是我们针对这款芯片使用案例的难点、我想跟大家分享这个问题。

非常感谢。

阿明