[参考译文] DRV8825：旋转错位

嗨、Higa、

感谢 Excel 文件中提供的详细波形、它非常有用且标记良好！  

这种情况仅在高速下发生、还是在任何电机转速下发生？

您是否尝试过不同电机的多个副本？   

为了确保这一点、您是否已验证微步进的固件算法本身并未跳过步进？ 只是想排除与电机驱动器无关的软件问题。  

此致！

Jacob

您好、Jacob San

感谢您的答复。

您说： 这是只在高速时发生、还是在任何电机转速时发生？

-> 我还没有检查它,因为它需要软件更改。 我的客户目前正在进行大规模生产、处境非常危险。

您说 过：您是否尝试过电机或其他电机的多个副本？   

-> 他们没有这样做,因为没有点在检查与其他类型的电机。
但是、我们已经确认、其他具有相同电动机的人有相同的症状。
此外、即使在负载移除后、这些症状仍会继续。

您说过：为了确保这一点、您是否已经验证微步进固件算法本身没有跳过步进？ 只是想排除与电机驱动器无关的软件问题。  

-> 如数据中所示,没有缺失的步骤。

此致、

Higa

嗨、Higa、

请给我另一天的时间来研究这个问题。   

它们是否能够在不同的微步进级别进行测试、以查看问题是否也会发生？  

示波器截图中、是  白色 跟踪编码器位置？  

此致！

Jacob

您好、Jacob San

>他们是否可以在不同的微步级别进行测试、以查看问题是否也在那里发生？  

->他们说,当 VREF 从2.63V 降低到1.84V (70%)时,不再发生失准。

>在您的示波器截图中、是  白色  跟踪编码器位置？  

->对。

此致、

Higa

嗨、Higa、

您能否通过 nRESET 引脚获得一些示波器捕获结果？ 请检查 nRESET 引脚上是否有抖动/噪声会导致器件进入初始状态。   

此致！

Jacob

您好、Jacob San

请参阅 Excel 文件中的 Sheet1。

我们已经验证重置不包含任何噪声或抖动。
我们还同时检查 nFault 输出、以确认未发生异常。

此致、

Higa  

嗨、Higa、

我明白了,谢谢你。  它们看起来非常干净。   

他们说、当 VREF 从2.63V 降低到1.84V (70%)时、不再出现失准现象。

好知道、谢谢。  有意思。   

我在3年前发现了这篇 E2E 文章、阅读了 Wang 的回复。   https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1008624/drv8825-drv8825pwp-lose-steps 请确保您的步进脉冲的 高电平时间大于4.6us。  显然、这个数据表本来应该被更新、但从未更新过。 请告诉我这是否修复了它。  您似乎认为该主题具有类似的问题

此外、我建议探测 MODE0-MODE2引脚、以确保它们是干净的波形。  这些引脚上的噪声可能会导致分度器在不同的微步进模式下跳转到下一个位置、然后恢复到256微步进？   

此致！

Jacob

您好、Jacob San

请再次检查 Excel 文档吗？
阶跃脉冲的高电平周期超过50us。
是否仍会有问题？
我会要求客户再次检查模式状态。

此致、

Higa

嗨、Higa、

啊、你是对的。  嗯。   好的、让我问我的团队。  我们的步进电机专家将在几天后回来、他可能会为您提供更多的帮助   

此致！

Jacob

尊敬的 Higa-San：

我快速看了一下电流波形。 慢速衰减模式不足以在此特定步进速率和 IFS 设置下调节此电机的第二和第四象限的下降电流。 请参阅下面的波形。 根据编码器波形和电流波形相关性、在该区域似乎发生了跳跃。 客户是否尝试过混合衰减(DECAY 引脚 Hi-Z)？

在接下来的几天内 、我将更详细地分析 Excel 内容。 但是、电流波形清楚地显示了下降电流调节问题。

此致、Murugavel

您好 Higa-San、

是否有关于尝试不同衰减设置的反馈？  

此致、Murugavel

你好、Murugavel-San

很抱歉耽误你的时间。

我终于收到了客户的结果。
结果是、使用混合衰减时、不再发生位置错位情况。

我有一个问题。
如果微步进设置为1/32、那么如果 DRV8825正确接收到阶跃输入、nHOME 是否会每128个脉冲输出低电平？
我想确认每128个脉冲中 nHOME 无法正确输出的条件是否受电流调节状态的影响。

此致、

Higa

尊敬的 Higa-San：  

正确-如果正确接收到阶跃输入、nHOME 将每128个脉冲输出低电平。

上述示波器截图中所述的电流调节状态不会影响步进脉冲、因此也不会错误地影响 nHOME 输出。 正如您探测的那样、步进脉冲似乎很干净。 让我们知道问题是否在混合衰减模式下仍然发生。  

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：  

感谢您的澄清。 应该知道混合衰减可以解决这个问题。  

我正在努力分析为什么会发生这种情况,并可以通过明确的答案来与你联系 下周结束 . 根据 数据表、  

我可以在下图中看到、您已经探测了稳定的 nReset 引脚。  

感谢您的耐心。 让我来谈谈这个问题。

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：  

我很好奇白色波形为什么会跳转位置。 这也是问题的一部分、还是预期的一部分？ 我从上面的对话中注意到它是编码器、但我只是想确认它是否确实是预期行为。

此外、您还可以帮助说明以下波形中显示的内容：

很抱歉、如果您已经回答了这个问题-无法理解之前聊天中的内容。

此致、
Karan

您好、Karan-San

在第一个数据点中、白色线表示位置传感器检测到的电机旋转位置。
您可以看到、轴位置变化很快。

第二个数据点显示位置已按几个步骤移动。

此致、

Higa

嘿 Higa-San、

抱歉、我仍在努力理解图一和图二中两个白色波形之间的差异。 您能帮助我理解吗？

另外、在我提供的第一个波形中、可以看到蓝色波形的位置失准与白色波形的位置失准不一致。

此致、
Karan

你好、Doshi-San

很抱歉这么晚才回复。
我有一个校正。
我向客户进行了检查、发现白线是否具有相同的 A 相电流波形。
因此、请将其忽略、因为它不是位置传感器的输出。

我们已经确认旋转位置从衰减设置为快速时输入的步进数发生变化。
此时、nHOME 输出通常设置为1/32步长、因此它每128步就输出一次、但当发生位置偏移时、nHOME 似乎会以124步长触发。

这种现象随着混合衰减而消失。
电流波形会在位置发生变化时增大。
因此、我们认为电机可能会失步。
但是、我们不明白为什么 nHOME 不会按照指定的每128个步长触发一次。 是否有一些机制可以在内部检测每个步进周期的反电动势？

此致、

Higa

我懂了。 如果 nHOME 未正确触发、似乎存在一些缺失的步骤。 请在下周之前给我提供、以便更深入地了解这一点并与您联系。 感谢您的耐心。

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：

我需要更多的信息来得出结论、这些步骤实际上被错过了。  

是否可以降低器件的微步进电平(MODE0、MODE1、MODE2引脚)？ 如果是、请确认问题也存在1/16、1/8和1/4细分步进、并共享波形。 确保所有其他条件相同、即 STEP SPEED、avref、bvref、VM、 等等

如果问题在进入1/16 ustep 后立即消失、请尝试1/32 ustep 的不同模式设置以查看问题是否仍然存在。 如果问题在所有微步中仍然存在、请降低步进速度以检查问题是否在32 ustep 时消失。 请将结果与我们分享。

2.您是否知道正在使用的电机的 L 和 R？  

此致、
Karan

你好、Doshi-San

我想指出的是、客户没有时间进行所有这些检查。

我想知道的是、数据表中的所有内容都是仅计算步进输入的 nHOME 输出。

这是否意味着还有其他情况？

您能告诉我这些条件是什么吗？

这可能会减少客户需要执行的验证项目数量。

首先、您能告诉我在什么条件下 nHOME 将无法再跟上阶跃输入的数量吗？

此致、

Higa

尊敬的 Higa-San：

数据表中声明的所有内容均为仅计算步长输入的 nHome 输出。

请注意、DRV8825数据表 没有提到这一点。  

这是数据表中的初始状态说明。 虽然1/32微步进、45°状态(或涉及的任何特定状态)将每128步进出现一次。 这就是为什么每128步在你的系统中触发 nHOME 的原因。 我知道这在产品说明书中不是很清楚。

遇到问题时、如果在124个步骤后触发 nHome、则可能表示器件错过了4个步骤。 这可能是由于器件未正确解释不规则的步进信号或准确的步进信号所致。 我在上面建议的测试将帮助我缩小器件可能缺少步骤的范围。

首先、您能告诉我在什么条件下 nHome 将无法再跟上步进输入的数量吗

在正常运行条件下、没有理由 nHOME 不能跟上阶跃输入的数量。 希望这有助于使事情更加清楚。

此致、
Karan

Doshi-San

由于这一交流变得漫长而复杂、我总结了迄今为止的交流历史。

请检查第一篇文章中随附的 Excel 数据。

STEP、DIR 和 nRESET 信号保持稳定。

电机型号为 PKP246D15A2。

R = 2.9 Ω、L = 7.5mH。

步进角为1.8°(200个步进)。

后续事件如下。
通过将 Mx 信号从快速衰减更改为混合衰减、消除了位置错位问题。

因此、nHOME 输出现在每128个步长输出一次。

STEP 信号未更改(信号质量良好)、更改衰减模式设置后、nHOME 输出变为正常。

从这个结果中、我的客户推断出 nHOME 输出并不仅仅取决于阶跃输入计数。

根据这些结果和条件、我想知道为何对于取决于微步进设置的步进数、nHOME 输出不会输出。

此致、

Higa

感谢 Higa-San 提供的信息。 我将尝试在实验中重现此问题、并在下周与您联系。   

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：  

将需要多花几天时间尝试在实验中重现此问题。

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：  

我通过不同的微步进在快速衰减中以不同的速度尝试了不同的电机、但无法在实验中重现该问题。 该问题是意外的、因为：

1.基于数字计数器触发 nHOME  
2. nHOME 输出  没有 取决于电机的机械操作。 这意味着、即使电机错过了步进、只要步进信号一致、nHOME 信号也会保持一致。
3.电流调节也不会影响 nHOME 的输出。  

我曾和我们的步进专家 Murugavel 交谈过、他说、客户应该通过在此处将10k 电阻器替换为2.2k 电阻器来重新进行检查：

此外、您能否还向我们发送 PCB 布局文件？ 我们需要消除 DECAY 引脚布线和 nHOME 引脚布线之间的潜在串扰问题。

最后、如果这样做无法解决问题、我们希望您向我们发送您的电路板。  

此致、
Karan

你好、Doshi-San

感谢您的确认。

我知道 nHOME 只是一个阶跃输入条件。

您说：我跟我们的步进专家 Murugavel 说过、客户应该通过在这里用10k 电阻器替换2.2k 电阻器进行重新检查

2.2k 电阻指的是什么？
将10k 上拉电阻替换为2.2k 是否错误？
它看起来有一个附加的图像、但我似乎无法显示它。

此致、

Higa

尊敬的 Higa-San：

是的、由于某种原因图像未显示。 但我是指来自 nHOME R224的10k 上拉电阻。  

此致、
Karan

你好、Doshi-San

我明白了。

我们已向 客户请求布局信息。

您还有其他意见吗？

您是否认为 nHOME 输出的意外时序是否与电机失准有关？

我们认为步出是原因、因为当我们更改为混合衰减时、nHOME 输出和位置偏移都有所改善。

此致、

Higa

尊敬的 Higa-San：  

如果不按照建议的调试流程进行操作、我就无法确定原因。 但可以说、外部电机错位不应导致任何步进丢失、因为 STEP 信号和 nHOME 信号是通过数字逻辑在内部生成的、不受外部因素的影响。  

可能是 DECAY 引脚电压影响 nHOME 引脚、这就是发生误触发的原因。 但这只是一个猜测。 希望替换2.2k 电阻器就能解决这个问题。 如果没有、我们将向您请求系统并在此处进行调试。  

此致、
Karan

尊敬的 Higa-San：  

我想澄清一下我的意思 更换  10k 电阻、2.2k 电阻。  相反。 我编辑了之前的消息。 很抱歉混淆。

此致、
Karan

Doshi-San

感谢您的意见。

我的客户通过将上拉电阻器 R224更改为2.2k 进行检查。

但结果没有变化。

检查操作时发现、步数有时少于128步(124步)、有时多于128步(134步)。

我从客户那里收到了布局信息。

我们想确认问题不是由布局引起的、您能否对其进行回顾？

此致、

Higa

e2e.ti.com/.../Misalignment-DRV8825_2B00_layout.xlsx

尊敬的 Higa-San：  

明白了。 在这种情况下、我们会要求客户将其系统发送给我们、让我们重新创建问题并在最后帮助进行调试 将此内容移至电子邮件。

此致、
Karan