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[参考译文] DRV8262EVM:驱动 TEC

Guru**** 1139930 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8262, DRV8262EVM
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/1327477/drv8262evm-driving-tec

器件型号:DRV8262EVM
主题中讨论的其他器件:DRV8262

您好!

我尝试使用 DRV8262来驱动 TEC、但集成电流调节有问题、希望有人可以有所了解。  

TEC 的每个桥臂都有一个 LC 滤波器(与 DRV8262数据表相同)、L=22uH、C = 20uF。 TEC 的标称电阻= 2 Ω。 输入电压为12V

DRV8262配置:

TOFF=7us

衰减模式=慢速

双 Hbridge 模式(使用输出1/2)

我专门尝试通过调整 Vref 和输入开/关信号(仅限100%占空比)来使用集成电流调节。  

观察结果:

如果 Vref 足够高(>0.7V)、推动电流超过~1.2A、电流开始剧烈振荡(>50%纹波)、看起来像是不稳定的电流调节环路。 I PUSH Vref 越高、电流振荡就越大。  

如果 Vref 低于0.7V、电流是稳定的、但降低 Vref 不会降低流经 TEC 的电流、即使在 Vref = 0时也是如此。

如果我使用输入占空比(@200kHz)来调节电流、输出电流看起来不错(低纹波)、并且电流电平跟随占空比。

我是否遗漏了有关集成电流调节工作原理的内容? 是否遗漏了特定于该 EVM 的内容?  有什么建议吗?

e2e.ti.com/.../elembio_5F00_DRV8262EVM_5F00_test.zip

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    您好、Alan!

    您的测试中使用的 RIPROPI 值是多少-它是否为 EVM 中的默认值? 您说的是单路 H 桥模式我假设两个电桥都是并联连接的、对吗? 假设并联 H 桥、您是否通过跳线短接来连接 IPROPI1和2?  

    此致、Murugavel

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    尊敬的 Murugavel:

    很抱歉,但我想说我在双桥模式中使用单 Hbridge (更正我的帖子以反映这一点)。 所以我不会使用您指示的跳线。  

    i 使用默认的 R3k 欧姆的 Ripp 值。

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    您好、Alan!

    不用担心、我可能会误解。 感谢您的澄清。 您能否测量 VREF 电压并发现它是 VREF 引脚上的预期值? 如果您可以捕获电流波形、调试正在发生的情况可能会有所帮助。 如果您没有非接触式电流探头、则可以捕获 IPROPI 波形。  

    此致、Murugavel

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    尊敬的 Murugavel:

    我已将示波器屏幕捕获的电流波形与非接触式探头附在原始帖子上。  

    图像按照所执行的测试顺序进行编号。 该测试涉及按以下顺序更改 Vref:0.5V、0.4V、0.3V、0.0V、0.6V、 0.61V、0.65V

    请注意、0.61V 和0.65V 捕获具有不同的缩放比例。

    我还使用万用表确认了 IC 引脚上的不同 Vref 电压。

    如您所见、0.6V 至0V 范围内的 VREF 不会调节输出电流。

    仅仅将 VREF 从0.6更改为0.61就会导致电流波形出现显著的不稳定性、而.65V 使其变得更糟。

    我还测量了 ipprop1引脚上的电压及其0.6V 左右、这也是基于0.9A 的 RMS 电流、3.3k 电阻和212uA/A 增益的预期结果。

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    您好、Alan!

    很抱歉、我没有注意到这一点。 让我来看看、给您回电话。

    此致、Murugavel

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    您好、Alan!

    我计划使用其中一款 DRV8262EVM 重现此问题。 我会一直提醒您。

    此致、Murugavel

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    很好、期待您取得成果!

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    您好、Alan!

    我尝试使用8Ω 电阻负载和12V VM 电源电压来重现电流调节。  在尝试设置为慢速衰减时、我发现 GUI 有问题。 慢速衰减设置选项缺失。 请参见下方的。 我注意到了这一问题、并将其添加到下次修订时要解决的项目列表中。  

    同时、我通过将 DECAY 引脚连接到 GND 来手动将其配置为慢速衰减。 必须移除跳线短路并将用于衰减的接头引脚连接到 GND。 请参见下方的。 在您的初始帖子中、您提到您设置了慢速衰减。 您是如何设置它的?  

    我把 TOFF 设置为7us。 我还设置了! 斜升速率设为0可立即斜升至100%占空比、以将 IN1设置为高电平。 我还在 GUI VREF2受控 H-1和 VREF1受控 H-2中找到它。 此问题也已添加到之前的 GUI 版本列表中。  

    在大约1.05V VREF 时、由于目标电流大于12/8 = 1.5A、因此没有 电流调节。GUI 读取到1.4A、并且使用非接触式直流电流探头将示波器捕获为以下内容。

    接下来、我通过设置 VREF = 0.52V 将 VREF 设置为0.75A。GUI 读取0.7A 的平均电流。 请参阅下面的相应示波器捕获。  

    此后、 我通过设置 VREF = 0.26V 将 VREF 设置为0.375A。GUI 读取的平均电流为0.3A。 请参阅下面的相应示波器捕获。   

    然后、 我通过设置 VREF = 0.13V 将 VREF 设置为0.1875A。GUI 仍读取到0.3A 平均电流、并且示波器捕获波形没有变化。 占空比不会降到该值以下。 这是因为 tBLANK 时间。 请参阅数据表中的以下信息。 这将限制电流调节电平的下限。

    EVM RIPROPI 为3.3 kΩ、以支持5A 满量程电流设置。 您可以增加 RIPROPI 的值、使调节的满量程电流对应于3.3V VREF 输入电压。 这将提供更好的覆盖范围。 我想您遇到的问题可能是由衰减设置导致的。 请尝试将 DECAY 引脚连接到 GND。 以及调整 RIPROPI 的大小。 谢谢。

    此致、Murugavel

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    尊敬的 Murugavel:

    我已经注意到 GUI 中的"无慢速衰减选项"、但我忘了提及。 我实际上使用了与你完全相同的跳线位置 GND :)。 我提供的所有数据都使用硬接线慢速衰减。

    这是我的设置。 请告诉我是否有跳线看起来不正确。

    VREF GUI 错误的抽取。 我不能复制这一点。 我可以在 IC 的引脚34处正确测量 VREF1、并遵循 GUI 值。 我还在引脚33中确认了 VREF2。  

    您是否为电阻负载使用了 LC 滤波器? (看起来不像基于您的电流引线)。

    我认为消隐时间 可以解释调节电流问题的低端。   

    我的主要问题是如何仅通过将 Vref 从0.6更改为.61来使电流调节变得非常不稳定。 (也许这需要我选择 LC 值)?

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    您好、Alan!

    我可能与我一起使用了旧版本的 EVM 硬件、其中交换了 VREF 连接。 感谢确认操作正确。 我记得这是在后来的硬件版本中修复的。

    很高兴您已经解决了慢速衰减问题。 我没有使用 LC 滤波器、因为周围没有该值的高电流电感器周围的这些元件。 我确实注意到、电流调节变得不稳定、而其他两种衰减模式与您所描述的完全相同。 更改为慢速衰减后、我没有看到这些问题。  

    感谢您展示自己的设置。 "我知道了。" EVM UG 还在附录部分提供了带跳线的 EVM 图像、仅供参考、 https://www.ti.com/lit/pdf/slou558。

    出现此问题的原因可能是选择 LC 值或 VIPROPI 噪声较大。 VIPROPI 波形是什么样子的? 您可以使用100nF 等滤波电容器来使 VIPROPI 平滑并稳定电流调节。 我认为适当的 RIPROPI 范围调节也有助于实现稳定运行。

    此致、Murugavel

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    我正在使用每个 GUI 读数的固件固件1.0。

    我采用了与之前相同的想法、已经在 VIPROP 中添加了100nF 电容器、但似乎没有影响。

    我将测量 VIPROP、调整 LC 值和调整 RIPROP。 我将在下周早些时候汇报这一情况。

    谢谢!

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    您好、Alan!

    最新的 GUI 为 v1.0.3和固件1.01。 您可以使用 GUI 中的 File > Program Device 选项执行固件更新。 它可能起作用、也可能不起作用。 在测试中、我使用了 v1.01固件。

    此致、Murugavel

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    尊敬的 Murugavel:

    本周、我尝试了多种 LC 配置、甚至高达100uH 和47uF、当内部电流调节开始时(高于 Vref=0.6V)、我仍然遇到奇怪的峰值/不稳定性。

    此时、我想我对内部电流调节的工作方式存在误解。 据我了解、电流调节信号看起来像是一个 PWM 信号、最短导通时间为1.5us (消隐时间)、关断时间为7us (toff)、因此以10kHz 为中心的 LC 滤波器应该足以将纹波保持在10%以下。 我希望电流如数据表中的图7-5所示、如果我的输入占空比为100%、并且由内部电流调节+ Vref 电平来完成相应工作。 但无论我使用何种 LC 值、只要进行电流调节、我仍然获得大于50%的波纹。

    如果 I PWM 输入在100kHz、10%至90%周期下、我可以在固定 Vref 下以小于10%纹波可靠地控制 RMS 电流。 所以我认为这个问题与 LC 滤波器无关。

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    您好、Alan!

    感谢您的更新。 很抱歉、您仍无法解决此问题。 我们下周会试着购买一些电感器并尝试重现此行为。  

    此致、Murugavel

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    您好、Alan!

    我收到了电感器、并通过将 OUT1和 OUT2连接到12V TEC 负载上的33uH 和22uF L 和 C 进行了验证。 我发现慢速衰减导致了 电流调节不正确的问题。 使用混合衰减设置达到了目的。 在慢速衰减模式下饱和的电感器。 我对这方面没有太大的研究。 内部电流调节按预期运行。

    就我个人而言、如果您需要 TEC 电流具有低纹波、我不希望使用此选项。 我这么说的原因是、内部电流调节是固定的 tOFF、但可变 TON。 随着目标电流增加、TON 变长、PWM 频率随着占空比增加而降低、降至5kHz。 这对于 DRV8262中具有固定 tOFF 可变频率的电流调节方案非常具体。 固定频率 PWM 将更适合此应用。 DRV8262专为有刷电机控制而设计。 使用此驱动器实现 TEC 是一个额外的优势、尤其是具有更高频率 PWM 输入支持。  

    请参阅结果: e2e.ti.com/.../DRV8262_5F00_TEC_5F00_Internal_5F00_VREG.xlsx

    由于 PWM 频率较低、该纹波很明显。 大多数 TEC 可以很好地承受这种纹波、但并不理想。 本应用手册是有关此主题的一个好资源、 网址为 www.ti.com/.../slua979a.pdf、《 驱动珀耳帖元件(TEC):效率和老化》。  

    使用100kHz 外部 PWM 输入、对于同一 LC 电路、TEC 电流的纹波非常低、如果您可以通过读取具有 ADC 输入的 IPROPI 来使用外部 MCU 进行调节、那么您就可以得到一个具有非常 低电流纹波。 DRV8262可支持高达200kHz 的 PWM 输入。  

    希望这些信息对您有所帮助。 谢谢你。

    此致、Murugavel

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    尊敬的 Murugavel:

    我真的很感谢您的详细回答!

    我要实现的是将该驱动器用作压控电流源。 我希望能够使用电流而不是 PWM 占空比来闭合 TEC 温度控制环路。 假如、我们仍然可以如您所说的那样执行此操作、但这需要读取电流并向整个控制环路中添加另一层。

    这是非常深刻的见解、我将继续探讨一些选项。

    此致、

    阿兰

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    您好、Alan!

    如果您限制闭环电流控制的运行范围、这应该效果很好。 我希望这对您有用。 谢谢。

    此致、Murugavel