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[参考译文] DRV8306:栅极驱动故障

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8323, DRV8320, DRV8353, DRV8306, DRV8350, MCT8316Z, MCT8315Z
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/1304577/drv8306-gate-drive-fault

器件型号:DRV8306
主题中讨论的其他器件: DRV832XDRV8350、DRV8323 、DRV8353、DRV8320、 MCT8316ZMCT8315Z

大家好!

我们使用 DRV8306开发定制电机控制器。 在电机空载旋转期间、控制器工作正常、但当我们尝试增加机械负载时、电机将关闭并在 nFault 引脚上锁存故障。 由于锁存器的唯一故障是栅极驱动故障、因此我们假设这就是问题所在。

数据表指出、MOSFET 栅极的上升/下降时间过慢可能是由栅极驱动故障引起的。 因此、我们在触发故障时测量了栅极信号。 这里分别显示了每个相位的捕获。

棕色- nFault、

蓝色-相位电压、

绿色-栅极低电平(G_L)、

红色-栅极高电平与源极高电平之间的关系(G_H 与 S_H)

A 相

B 相

C 相

所有栅极信号都不需要超过4000ns 的上升/下降时间、这是触发栅极驱动故障的限制。 那么、为什么报告栅极驱动器故障?

在切换期间、故障似乎总是在同一时间触发、这意味着即使有一个特定也会触发它、并且不是随机的。

将 Idive 设置为最大值、以使上升/下降时间尽可能短。

我们注意到、通过降低 Idrive 设置并进而减慢上升/下降时间、不再报告栅极驱动故障、但这会将我们的损耗提高到不可接受的水平、我们希望保持高 Idrive 设置。

我还想指出的是、我们正在使用的电机的霍尔传感器位于 CW 旋转的位置、这意味着它们不在相位之间的中性位置、而是略微向一个相位倾斜。

我已经随附了我们的 Altium 项目和原理图和 PCB、供您参考。

总之、我们在加载电机时遇到栅极驱动故障。 通过减小 Idrive 设置、不再报告故障。 这可能是什么原因、如何解决?

谢谢!

萨莫

Altium 项目文件:

e2e.ti.com/.../1122.231012-AlphaProto-MotorDriver-v02_2D00_1.zip

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    尊敬的 Samo:

    由于没有 tDRIVE 的最小或最大规格、因此实际检测栅极驱动器故障的速度可能高于4000ns 或低于4000ns。 我建议查看 RC 缓冲器来尝试减少振铃、因为这 似乎是栅极电压之间的耦合: https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/991693/faq-proper-rc-snubber-design-for-motor-drivers。

    此致、

    约书亚

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    栅极电阻器是否会抑制我在某些栅极波形中看到的振铃?

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    此外、DRV8306是否有其他替代方案、它具有用于低侧 FET 源极连接的单独引脚? 高侧 FET 的栅极和源极连接方式相同?

    我认为这么做益处的原因是、只有低侧栅极信号会出现振铃、如果看一下我的布局、会发现通过分流器到 IC 的返回路径最长的 FET 会出现振铃。 接近 IC 的电容器仅有很小的振铃。

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    尊敬的 Samo:

    栅极电阻器是否会抑制我在某些栅极波形上看到的振铃?

    额外的栅极电阻有助于抑制栅极波形上的振铃。 请记住、增加栅极电阻会增加 MOSFET 的上升和下降时间。

    我们 常见 BLDC 调试指南的第8节 提供了指向有用资源的链接、并介绍了帮助解决振铃问题的调试方法。

    是否有 DRV8306的替代方案可用于低侧 FET 源连接的独立引脚?

    DRV832x 和 DRV835x 都具有1x PWM 模式、其功能类似于 DRV8306、需要数字霍尔输入且只有一个 PWM 信号。 这些器件的每个半桥也具有单独的低侧 FET 源。 DRV8320和 DRV8350不提供集成 CSA、而 DRV8353和 DRV8323为每相都提供3个内部 CSA。

    您是否愿意提供电机的峰值电流和峰值电压? MCT8316Z 或 MCT8315Z 也许能够与您的电机配合使用、但我想检查您的电机功率等级是否在这些器件的要求范围内。

    此致、

    约书亚

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    感谢您提出备选的 IC 建议、我将查看它们。

    该电机的堵转电流为326A、额定电压为18V、额定功率为1518W。 附加后、您可以找到 datasheet.e2e.ti.com/.../5545.230821-Johnson-E11IHM-motor.pdf

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    尊敬的 Samo:

    MCT8316Z 和 MCT8315Z 将不能与此电机配合使用。 这些器件的额定电流分别为8A 和4A 峰值、由于这些器件是内部 FET、因此我们建议它们不能在超过80W 的功率下运行。

    DRV835x 和 DRV832x 应该能够支持此电机。

    此致、

    约书亚