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[参考译文] DRV8462:步进电机发热和噪声问题。

Guru**** 2442090 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8462, DRV8462EVM

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/1387895/drv8462-stepper-motor-heating-and-noise-problems

器件型号:DRV8462

工具与软件:

您好!

我正在开发一个板、其中包含四个8462DDW 驱动器、其连接方式如图所示。 (事先我必须说这是我第一次使用步进电机、因此我可能不知道基本知识)
在固件中、我将向您展示我正在测试的配置记录:

#define 5转/秒
#defin STEP_PER_TURN  200.0

MICROSTEP_MODE = STEP_1_8

TRQ_DAC = 50%

STEP_EDGE = STEP_RISING_EDGE;

VREF_INT_EN = 1;

DECAY = SMART_TUNE_DYNAMIC_DECAY;

其余配置寄存器具有默认值

在电机运行2小时的测试后、板开始变得很热、电机外壳很热、我甚至不能触摸它。 我的问题是:
发动机温度过高是正常的吗?
有什么提示可以降低环境中的热量?

您对我给您的配置记录有何看法? 优化的提示?

关于噪音:在2小时,发动机发出恼人的噪音。 它不强大,但恼人,如果你在它周围很长时间。
哪些元素使其噪声更大或更小?


PCB 的部分数据:

-最后一层是 GND ,它通过与金属接触的材料散热。

-必须指出 TRQ_DAC 寄存器将为最大电流的50%。 更大的扭矩不是必需的、因此在我的应用中超过70%是没有意义的。 (70为上限)

德州仪器(TI)全体成员的问候
我希望你能引导我。

  • 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。

    尊敬的 Antonio:

    感谢您在本论坛中发帖。 您提到 TRQ_DAC 设置为最大值的50% 电流、即2.5A。 您为 VM 使用24V 电源。 速度为5rps。 当以5rps 的持续运行时、步进电机在2.5A IFS (满量程)下肯定会变得非常烫。 在您的测试中、步进电机停止了多长时间? 您可以使用寄存器启用静止省电模式、并将此模式配置为较低的电流以保持电流、该电流可低至最大值的1% 进行了测试。 DRV8462的该功能将在步进脉冲停止时自动降低电机电流、从而使其在两次运行之间冷却。 这还将减少 IC 热量。

    观察布局、在4个驱动器并排的情况下、没有足够的覆铜来散发驱动器产生的噪音。 PCB 有多少层、顶层的铜盎司是多少? 您可以通过 DRV8462EVM 网页 https://www.ti.com/tool/DRV8462EVM 参阅我们的 EVM 布局。

    Unknown 说:
    最后一层是 GND、它通过与金属接触的材料散发热量。

    这会有所帮助、但会有所限制、因为通过散热过孔传导并到达底层的热量不如使用较厚的顶层 Cu 和较大的散发面积那么高效。

    一般情况下、电机和驱动器在2.5A 电机电流下的行为都是正常的。 您可能需要尝试默认衰减模式智能调优纹波控制。 这可以减少发热以及可闻噪声。 也取决于电机 L 和 R。

    此致、Murugavel

  • 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。

    非常感谢您的回复=)

    在写这篇文章后,我做了一些小的进展和测试。

    首先、我的发动机运行了2个小时。 我正在测量他的温度,它从24º 到50º
    我已激活 静止省电模式( 寄存器 ctrl12中的 EN_STSL 位= TRUE)、但没有看到功耗改善、节省或温度降低。  是否应该设置 TSTSL_DLY 和 TSTSL_FALL 寄存器? 因为它保留了默认值。 在任何情况下、我现在使用新值进行测试

    然后我启用自动微步进(寄存器 ctrl9中的以下位)

    EN_AUTO = 1;
    RES_AUTO = 1/256;

    这会阻止电机线圈产生的高音、从而改善噪音。 好的、有一件事解决了! (目前)

    现在、我将再次研究并尝试了解衰减、因为我并没有得到确切的衰减(:S)。我将尝试纹波模式、我们将看到

    关于"您提到 TRQ_DAC 设置为最大值的50% 电流、因此为2.5A"… "嗯,我知道。" 我将测试仪测量电路板上的电流、当我打开3个电机(1个 DRV8462由于与 CPU 的连接不良而不适合我)时、测试仪在50%配置下测量出的电流大约为1.3A。
    我想 您的这条评论 意味着最大电流为2.5A、我错了吗?
    在任何情况下、TRQ_DAC 都允许我配置所需的最大扭矩、从而略微降低电机功耗。

    我要更正我说过的一点:"最后一层是 GND、它通过与金属接触的材料进行散热"。 实际上、它们都具有一个 GND 平面、4个板各自具有1盎司的电荷。
    在最后一层、我使焊接区域能够插入与金属结构接触的热材料。

    产品为·导热性石墨板"、可在摩丝上找到。 我希望这对您有所帮助

     

    我提供我使用的步进电机:  

    再次,感谢很多的答复, 它帮助我阅读和回应,澄清我的想法,我 写.

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    尊敬的 Antonio:

    我已激活 静止省电模式( 寄存器 ctrl12中的位 EN_STSL = TRUE)、但未见耗电量改善、节电或温度降低的改善。  是否应该设置 TSTSL_DLY 和 TSTSL_FALL 寄存器? 因为它保留了默认值。 [报价]

    DLY 和 FALL 寄存器的默认值应该没有问题。 但是、您还应该将 ISTSL 值配置为较低的值、而其默认值0x0是最低的。  

    此外、仅当电机运行一段时间并停止一段时间时、静止省电才会产生影响。 对于持续运行、不会产生影响。  

    为此、您可以在此器件中启用自动扭矩功能、此时电流将自动基于负载。 需要进行调优。 您可以在数据表和本应用手册 https://www.ti.com/lit/an/slvaff1/slvaff1.pdf 中阅读相关内容。 

    [报价 userid="614690" url="~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1387895/drv8462-stepper-motor-heating-and-noise-problems/5308396 #5308396"]

    然后我启用自动微步进(寄存器 ctrl9中的以下位)

    EN_AUTO = 1;
    RES_AUTO = 1/256;

    这会阻止电机线圈产生的高音、从而改善噪音。

    [报价]

    是的、这是一种很好的方法。 更高的微步进可降低电机可闻噪声。

    我想 您的这条评论 意味着最大电流为2.5A、我错了吗?

    如果您为 VREF 使用3.3V、则最大电流将为2.5A。如果电机旋转快速且反电动势较高、以至于24V BEMF 无法泵送目标电流、则可能不会达到该值。

    我想更正一件事我说过"最后一层是 GND、它通过与金属接触的材料散发热量"。 实际上、它们都具有一个 GND 平面、4个板各自具有1盎司的电荷。
    在最后一层、我使焊接区域能够插入与金属结构接触的热材料。

    谢谢。 这是我的想法。 仍然所有热量立即散发到顶层。 底层热量通过散热过孔传递、因此其效率较低。 但肯定会增加一些改进。  

    此致、Murugavel

    [/quote]
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    你好!!! 我带来了新的进步

    首先介绍智能调优纹波模式。 这种模式对我来说并不有用、因为步进电机开始发出高频蜂鸣噪音。 我保持衰减模式不变

    下一个测试是静止模式测试:

    我需要记住、我已设置 TRQ_DAC = 50%。 因此、我设置 ISTSL_DLY = 16ms、ISTSL_FALL = 1ms (可能是相反的值、因为我正在尝试记住)、ISTSL = 25%

    实际上、我没有看到任何改进。 我看到它的工作方式与未激活时相同。 我不知道该说什么。

    最后、关于散热、我必须通过底部平面进行散热、该平面与金属结构间接接触。 如何改善从顶层到底层的热传输? 我看到德州仪器(TI) EVM 建议的板时发现了同样的东西。 过孔为0.5mm

    总之,现在我对我的结果感到满意,但整个系统总是可以改进

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    尊敬的 Antonio:

    最佳衰减模式取决于电机、目标速度和电源电压。 您看起来已经具有良好的衰减模式(STDD)。

    正如我提到的、只有电机在保持电流停止一段时间后、才能实现静止优势。 否则、您可能看不到任何差异、尤其是在测试过程中电机大部分时间都在运行的情况下。

    了解您的散热设计。 您已经遵循了所有建议的 TI 建议。 我们很高兴您对现在的结果感到满意。 谢谢你。

    此致、Murugavel

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    是的、我很满意。
    未来的计划是调查自动程序。 我发现它是一个可以应用的有趣的功能。

    我将关闭此帖子、因为我已完成此任务。

    再次感谢提供的所有帮助;-)

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    尊敬的 Antonio:

    非常感谢。 您能否 在结束时将此主题状态标记为"已解决"?  

    此致、Murugavel