您好！
我们在应用中使用了 DRV8705SQRHBRQ1电机驱动器。 最初、我们采用了 H 桥 PWM 控制、并且根据我们的电流要求正确触发了过流故障。 随后、我们切换到了 PWM 模式的半桥控制、在进行此修改后、未观察到过流故障。 但是、调整 VDS 过流阈值后、现在可以正确触发过流故障
我们想知道更改驱动器 PWM 模式是否会影响最大电流消耗、或者是否可能是最大电流变化的其他原因。
尊敬的 Sonali：
非常感谢您的详细信息。 因此您会让电机失速、这通常会导致与运行电流相比非常高的电流。 您是否在该电源电压下测量了电机失速电流？ 您可以通过将电机直接连接到电源来执行此测量。 如果保持时间较长、可能会损坏电机绕组。 您在测试中是否使用了100%占空比？ 如果不是、测试中使用的 PWM 频率和占空比是多少？
使用的输出 FET 具有非常低的 Rdson 和1.3 mΩ、因此其两端的压降非常小。 在中、VDS 告诉我通过 FET 的峰值电流为0.06/1.3E-3 = 46.5A、在中、VDS 0.16V 的峰值电流为0.16/1.3E-3 = 123A。 在中、FB 电机电流通过一个 HS 和一个 LS FET、而在中、HB 电机电流仅通过 一个 FET。 这就是 Hb 中的电流增加的原因。 不过、观察到的增加似乎过大。 直流电机的 DCR (直流电阻)规格是多少？
我查看了原理图、但没有在+24V Mot 轨上找到任何大容量电容器。 对于该电机、您可能需要100至200 uF。 电源侧是否有靠近驱动器电路的电容器？ 大容量电容器将有助于在电机运行时减少+24V Mot 上的纹波、还可在电机停止或速度降低时减少负载突降回电源。
此致、Murugavel
您好 Murugavel：
感谢您的答复。
我们通过将电机直接连接到电源来测量电机堵转电流、最高达到25A。 我们要附加停止电流波形。 PWM 频率设置为22kHz、占空比为90%。 遗憾的是、目前我们还没有电机 DCR 规格的相关信息、因为这是我们客户的定制设计。 470uF 和1uF 的大容量电容器位于电源侧、靠近驱动器电路。 附上完整的原理图供您参考。
有一个小校正：之前我们使用 PWM H 桥控制模式、用于 OC 检测的 VDS 阈值电压为0.16V。 现在、我们使用 PH/EN H 桥控制、用于 OC 检测的 VDS 阈值电压为0.06V。
您是否认为长时间失速可能会损坏电机？ 如果可以、您能否建议我们应设置的 VDS 阈值电压、并考虑我们的失速电流和 PH/EN H 桥控制、以避免长时间失速？
e2e.ti.com/.../DRV8705S_5F00_Schematic.pdf
谢谢。
索纳利
尊敬的 Sonali：
感谢您提供更新和更多详细信息。 请参阅下面的示波器捕获、其中显示了同一电机、24V 电机电源和90%占空比20kHz PWM 在 PH/EN 模式和 PWM 模式下的浪涌电流。
PH/EN 模式：
PWM 模式：
您可以看到浪涌电流峰值约为30A、在两种模式下的曲线非常相似。 您还可以看到、峰值持续的时间只有几毫秒。 如果采样率为10ms、则无法一致地捕获真实的峰值。 理想情况下、您应该每0.5ms 采样一次以持续捕获峰值。
CSA 增益不会改变最大电流输出。 CSA 仅用于检测和输出 SO 上的模拟电压。
在电路中、电流感应电阻器是0.004Ω。 因此、对于1A 的电流、SP 上的电压将为0.004V。 AREF = 3.3V、AREF/2 = 1.65V。 对于0A 的电流、那么将是1.65V。 对于1A 电流、当增益为10V/V 时、SO 将为1.65 +(0.004*10)= 1.69V、当增益为20V/V 时、SO 将为1.65 +(0.004*20)= 1.73V。 因此、对于25A 电流、SP 将为0.1V 、增益为10V/V、因此将为1.65 +(0.1*10)= 2.65V、增益为20V/V、因此将为1.65 +(0.1*20)= 3.65V、即> 3.3V。 所以将在3.3V 时饱和。 Gain 20V/V 无法用于捕获启动峰值。
您是否已查看两种模式的 SO 波形、并验证启动电流曲线是否符合预期。
μs OCP 检测和保护、我们建议使用片上 VDS 监视器、因为它将具有最快的响应、考虑到抗尖峰脉冲时间仅几 μ s。
此致、Murugavel
您好 Murigavel：
感谢您的快速响应。
您是否已查看两种模式的 SO 波形、并验证启动电流曲线是否符合预期。 不会, 但这将是我们的下一步。
最后、您可以在固件中找到我们的寄存器映射、 并且我们的板当前使用此配置正常运行。
不过、在将 CSA_GAIN 更改为10V/V 同时保持其他映射不变时、驱动器初始化过程中出现了错误。 该错误消息如下："CONFIG VDS_CTRL_2读写阶段：4A00、read：C000"。 有关详细信息、请参阅随附的图像。
您能解释一下为什么只改变增益会产生此误差吗？ 此外、我们想了解哪些参数会受到映射中增益的影响。
错误图像：
寄存器映射：
/* DRV8705驱动程序软件模块构建器、同时链接系统计时器/计数器*/
drv8705Module[0].configData.CLR_flt = CLEAR_FAULTS_N_RESET；
drv8705Module[0].configData.lock = unlock_control_registers；
drv8705Module[0].configData.in2_ph_mode = signal_sourced_from_in2_PH_PIN；
drv8705Module[0].configData.in1_en_mode = SIGNAL_SOURCE_FROM_IN1_EN_PIN；
drv8705Module[0].configData.ssc_dis = DEVICE_SPREADSPECTRUM_CLOCK_ENABLE；
drv8705Module[0].configData.en_drv = driver_outputs_enable_N_control_by_digital_inputs；
drv8705Module[0].configData.s_hiz2 = outputs_follute_in2_PH_signal；
drv8705Module[0].configData.s_hiz1 = outputs_follation_in1_en_signal；
drv8705Module[0].configData.s_in2_ph = CONTROL_BIT_FOR_IN2_PH_INPUT_SIGNAL_ENABLED_IN2_PH_MODE_BIT；
drv8705Module[0].configData.s_in1_en = CONTROL_BIT_FOR_IN1_EN_INPUT_SIGNAL_ENABLE_ONAL_IN1_EN_MODE_BIT；
drv8705Module[0].configData.brg_fw = low_side_free_wheeling；
drv8705Module[0].configData.brg_mode = PH_EN_HALF_BRIDGE_INPUT_CONTROL；
drv8705Module[0].configData.vgs_hs_dis =启用；
drv8705Module[0].configData.IDRVN_HS = High_side_peak_sink_pull_down_current_sled 62mA；
drv8705Module[0].configData.IDRVP_HS = High_side_peak_source_pull_up_current_sld 62mA；
drv8705Module[0].configData.IDRVN_LS = 62mA；
drv8705Module[0].configData.IDRVP_LS = 62mA；
drv8705Module[0].configData.VGS_IND =已禁用；
drv8705Module[0].configData.VGS_TDEAD = insertable_digital_dead_time_500ns；
drv8705Module[0].configData.VGS_TDRV = VGS_DRIVE_TIME_and_VDS_MONITOR_BLECK_TIME_4US；
drv8705Module[0].configData.VGS_MODE = VGS_GATE_FAULT_MONITOR_MODE_LATCH_FAULT；
drv8705Module[0].configData.VDS_IND = VDS_Independent_SHUTDOWN_MODE_Disabled；
drv8705Module[0].configData.VDS_IDRVN = DRVN_GATE_PULLDON_CURRENT_AFTER_VDS_OCP_FAULT_PROGRADED_IDRVN；
drv8705Module[0].configData.VDS_DG = VDS_overCurrent_monitor_deglitch_time_8us；
drv8705Module[0].configData.VDS_MODE = VDS_overCurrent_MONITOR_MODE_LATED_FAULT；
drv8705Module[0].configData.VDS_LS_LVL = Low_side_VDS_overCurrent_monitor_threshold_0_16V；
drv8705Module[0].configData.VDS_HS_LVL = High_side_VDS_overCurrent_monitor_threshold_0_16V；
drv8705Module[0].configData.PD_SH2 = HALF_BRIDGE_2_PULL_DOWN_DIAGNOSTIC _CURRENT_SOURCE_Disabled；
drv8705Module[0].configData.pu_SH2 = HALF_BRIDGE_2_PULL_UP_DIAGNOSTIC _CURRENT_SOURCE_Disabled；
drv8705Module[0].configData.PD_SH1 = HALF_BRIDGE_1_PULL_DOWN_DIAGNOSTIC _CURRENT_SOURCE_Disabled；
drv8705Module[0].configData.pu_SH1 = HALF_BRIDGE_1_PULL_UP_DIAGNOSTIC _CURRENT_SOURCE_Disabled；
drv8705Module[0].configData.OLSC_EN = Offline_open_load_and_short_circuit_diagnostic_Disabled；
drv8705Module[0].configData.VCP_UV_LVL = VCP_CHARGE_PUMP_欠 压监视器_THRESHOLD_2_5V；
drv8705Module[0].configData.VCP_UV_MODE = VCP_CHARGE_PUMP_欠 压监视器_MODE_LATCH_FAULT；
drv8705Module[0].configData.PVDD_OV_LVL = PVDD_SUPPLY_OVERLOV_MONITOR_THRESHOLD_28_5V；
drv8705Module[0].configData.PVDD_OV_DG = PVDD_SUPPLY_OV_MONITOR_DEglitch_TIME_8us；
drv8705Module[0].configData.PVDD_OV_MODE = PVDD_SUPPLY_OV_MONITOR_MODE_LATCH_FAULT；
drv8705Module[0].configData.PVDD_UV_MODE = PVDD_SUPPLY_欠 压监视器_MODE_LATCH_FAULT；
drv8705Module[0].configData.CSA_GAIN = CURRENT_SHUNT_AMPLASER_GAIN_SETTING_20_VV；
drv8705Module[0].configData.CSA_DIV = CURRENT_SHUNT_AMPLIFOR_VOLTAGE_DIVIDER_Aref_2；
drv8705Module[0].configData.CSA_BLK = CURRENT_SHUNT_AMPLIFICER_TIME_OF_tDRV_0_Disabled；
drv8705Module[0].configData.CSA_BLK_SEL = CURRENT_SHUNT_AMPLIFOR_TRIGGER_SOURCE_HALF_BRIDGE_1；
drv8705Module[0].configData.CSA_SH_EN = CURRENT_SHUNT_AMPLASER_SAMPLE_and_HOLD_Disabled；
driver3phSWI[0]= new_drv8705 (&drv8705Module[0]，sysHwDevDriver.drv8705HWI[0]，
sysHwDevDriver.systemCntrHWI)；
谢谢。
索纳利
您好 Murugavel：
我们还没有看到 DVDD 电压下降的电压。 请参阅随附的 DVDD 波形。
正如您提到过的、更改增益不会影响其他器件运行。 我已经咨询了固件团队、以确认 MCU 是否根据 SO 值采取了任何措施。 他们澄清了 ADC 仅收集电流、不会启动任何操作。 由于电机的最大电流为25A、因此我们应将增益设置为10V/V、但此设置会出现误差。
明天、我们计划测试 SO 信号。 使用硬件计算、我们将通过 SO 值评估电机的最大电流消耗。 然后、我们将计算出的电流与 ADC 电流进行比较、以检查是否匹配。 请告知我们是否有替代测试方法。
关于 SO 公式、您提供了 AREF/2 +[(SP-SN)* GAIN]。 是这样吗？
但您可以看到我们的原理图、我们已将 S1_P 连接到 驱动器的 SN (引脚19)、将 S1_N 连接到 SP (引脚18)。 这将更改 SO 公式： AREF/2 -[(SN-SP)* GAIN]。 请让我知道哪个方程对于我们的原理图是正确的。 我们需要这样做以用于明天的测试。
注意：我们主要关注的是最大消耗电流已经改变。 以前、电机的电流消耗达到25A、但现在似乎限制到15A。
谢谢。
索纳利
尊敬的 Sonali：
原理图的以下部分正确显示了 S1_P 和 S1_N。 我假设它已分别正确连接至器件 SP 和 SN。 只有在你提到你的消息,我注意到你有网表名称交换在 U4A。 这将无法正常工作。
您还可以 在数据表第5页的引脚说明中清楚地看到 SP 和 SN。 SP 和 SN 不得互换。 它不适用于互换连接。 根据原理图的当前连接、因此不会按所述输出检测电压。 必须在您的电路板中修复该问题。 也可参阅数据表中的以下功能方框图。
原理图 R28中的感应电阻为0.004Ω。 因此、=(AREF/2)+(ILOW-Side * 0.004Ω)*增益。 在电桥的任何给定工作方向上流经其中一个 LS FET 至 GND 的负载电流将提供给 SP 和 SN。 SN 必须始终为 GND。 SP 连接至分流电阻器 R28的正极端。 电压 (ILOW-Side * 0.004Ω)= SP-SN 电压、SN = 0V。
更改 CSA_CTRL 寄存器中的增益值既不会干扰任何其他寄存器、也不会导致任何问题、因为 CSA 用于测量和报告与分流电阻器电流等效的模拟电压。 您可能需要检查 CSA 寄存器地址是否在固件中正确定义、而不是指向其他某个地址。
虽然由于消隐等原因、您可以使用 OID 获取电流读数、但它可能不是用于计算目的的真实表示。 如果您没有非接触式电流探头、最好测量感应电阻器 R28的 GND 端和顶部之间的电流波形。 测量的电压输出将为 I * 0.004Ω。
此致、Murugavel
您好 Murugavel：
以下是我们的测试结果以及随附的图像：
我认为我们在检测电阻器上测量的电流符合预期。 问题在于 SO 输出、其中一个应为1.65V、正确吗？ 明天、我将检查 VREF 电压。
由于交换 SN 和 SP 连接、SO 输出从1.43V 下降到1.34V。 我们可以通过此连接测量通过 ADC 的电流。 在最后这个时刻、我们不想更改设计。
请告诉我这些连接是否仍然可以正常工作。 如果是、您能否提供相应公式？
我们使用与示波器兼容的电流探头测量了以下电机电流
1) 1) 正常运行时的电机电流和因此电压波形。
粉色：电机电流、黄色： SO 电压
2) 2) 失速情况下的电机电流和 SO 电压波形。
粉色：电机电流、黄色： SO 电压
谢谢。
索纳利
尊敬的 Sonali：
感谢您共享测量数据。 您说"问题在于 SO 输出、哪个应该是1.65V、对吗？ 明天、我将检查 VREF 电压。" 是的、正确、1.65V 是基于您的原理图 AREF = 3.3V。 因此 AREF/2 = 1.65V。
"由于交换了 SN 和 SP 连接、SO 输出从1.43V 下降到1.34V。 我们可以通过此连接测量通过 ADC 的电流。 在最后这个时刻、我们不想更改设计。 请告诉我这些连接是否仍然可以正常工作。 如果是、您能提供这样的公式吗？"。 我们必须向内部设计进行检查、确认这是否会影响 CSA 的功能、并且我们可以确认公式。 我们会尽量在下周中旬之前获得这些信息。
根据这个示波器捕获、SO 在 GND 电势0V 处饱和。 必须降低 CSA 增益、以确保 CSA 输出不会饱和(在0处削波)。 峰值和波形应类似于粉色迹线、但由于 SN 和 SP 连接、看起来会反相。
此致、Murugavel
尊敬的 Sonali：
VREF 电压是多少？ 电机关闭时为什么是1.43V、而不是1.65V？
CONFIG VDS_CTRL_2 4A00表示您正在读取寄存器地址0xA VDS_CTRL_2。 指示的读取值为0xC000。 这表明没有故障(0xC0)、并且 VDS 阈值设置为0.06V、这是片上 VDS 监控器针对过流情况的最低设置。
VDS_CTRL_1寄存器中 VDS_MODE 位的设置是什么。 如果您没有使用片上 VDS 监控器、它应该为11b。 如果是其他值、则必须适当设置 VDS_CTRL_2值、以避免不必要的 OCP 检测。
正如我说过的、更改 EVM 中的 CSA 增益不会影响其他寄存器。 DRV8705S-Q1广泛用于多种客户。 您是否能够对多个硬件重复此问题？ 您碰巧有 EVM 需要仔细检查吗？ 请详细查看您的固件、并在写入 CSA_CTRL 时、使用 Saleae 等 SPI 监听工具或带 SPI 解码器的示波器查看/捕获如果对寄存器执行了其他意外写入操作。
此致、Murugavel
