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[参考译文] UC2625-RPM：EP 电机 RPM 变化问题

admin

Guru**** 1821780 points

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/1369085/uc2625-ep-bldc-motor-rpm-variation-issue

器件型号：UC2625-UC2625 EP

工具与软件：

您好！

我们的一款产品中使用了 UC2625MDWREP 芯片。

问题说明：

由于 U2芯片(UC2625MDWREP)导致产品 ATP 故障、因此电机未按照设计以预期 RPM 运行。

问题描述：

设计完成后、问题是40%的电路板按预期正常工作、其余电路板在 RPM 级别出现故障、即 RPM 低于预期水平。

根据根本原因分析、 UC2625MDWREP 的输入在通过的电路板和发生故障的电路板中均保持相同的电平。 UC2625-UC2625所用无源器件的 EP 容差为1%、并且在工作电路板和不工作电路板之间完成了元件级相似性检查。

在进一步分析后、EP 即使输入控制信号相同、也要进行信号电平检查并在 UC2625-UC2625-ADC 输入和输出上发现信号电平差。被监控的信号包括 E/A_OUT (引脚27)、PWM 输入(引脚26)、RC 制动器(引脚21)和 PDC (引脚12)。在波形捕获过程中、对于工作电路板和非工作电路板、E/A_IN+均通过2.260VDC 的外部精密直流源保持恒定。

/resized-image/__size/2240x944/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board.png

/resized-image/__size/2240x944/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board.png

注：-

通道1：RC 制动器(引脚21)

通道2：PWM 输入(引脚26)

通道3：EA_OUT (引脚27)

通道4：PDC (引脚12)

如片段光标所示、换向周期差异大于100us、并且所有故障电路板中的换向周期差异都是一致的。

工作板： PWM 脉冲@ PDC (引脚12)接通时间- 28.6us 关闭时间- 17us

非工作板：PWM 脉冲@ PDC (引脚12)导通时间- 27.2us 关断时间- 18us

请解释为什么在换向周期、PWM 导通和关断时间方面芯片之间会出现这种差异？

为了补充更多信息、带有器件标志 34Z01GV 的芯片在60%的速率下出现故障、而 98Z05GV 芯片在100%的速率下通过。随附的波形还比较了 34Z01GV (非工作)和98Z05GV (工作)电路板。

也澄清了 34Z01GV 与98Z05GV 批芯片的区别。

在同一个板上监测误差放大器输入和输出、在同一个板上观察到50mV 的差异。为什么对于给定的相同速度命令、IC EA_OUT 不能在相同的电压下建立。情况下的波形。

/resized-image/__size/2240x944/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_1.png

/resized-image/__size/2240x944/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_1.png

注：-

通道1：EA IN+(引脚1)

通道2： EA IN-(引脚28)

通道3：常闭

通道4：EA 输出(引脚27)

为什么不同的批 IC 在 EA OUT (引脚27)为相同的输入生成50mV 的不同稳定电压带？

此致、

博山公司

0 admin 8 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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。

您好、博山

我们将调查您的问题、并计划在下周结束前提供回复。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 8 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

感谢您的答复。期待您尽快回答。

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

有更新吗？

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

很抱歉响应出现延迟。您能通过电子邮件向我发送您的原理图吗？如果不看到电路的完整反馈环路、就很难理解会发生什么情况。

您是否已尝试过 ABA 交换以确保问题出在器件而非 PCB 上？我将与团队核对批次跟踪代码、看看是否可以从中发现任何信息。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

UC2625-UC2625 EP 电路部分如下图所示。

/resized-image/__size/4288x3240/__key/communityserver-discussions-components-files/38/UC2625-_2D00_-Schematic.png

我们还使用工作(98Z05GV 批处理)板和非工作(34Z01GV 批处理)板对 UC2625-ABA 芯片进行了 EP 交换。采用98Z05GV 批芯片,非工作板通过了验收标准。

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

感谢 ABA 交换的原理图和确认！

我打算在下周中旬之前提供最新情况、因为我本周要在会议上出差。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

正在等待您的响应。

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

有经验研究批次追踪代码的团队成员今天刚回到办公室、我将与他核实、并在明天一天结束时提供一个时间表、他可以查看该时间表。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

团队正在研究 2个批次、以查看 2个批次之间是否存在任何明显差异。我希望在下周中旬之前提供一些其他信息。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

从我们现有的数据来看、Lot 34Z01GV 似乎没有任何明显的产量异常。该团队正在努力提取 Lot 98Z05GV 的数据、并将进一步查看他们是否能找到任何信息。我将在下周提供最新情况。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

感谢您的答复。

如何验证34Z01GV 批次是否存在异常？

正如本文前面所述、即使命令输入相同、在工作板和非工作板之间也会观察到信号差异。请评论。

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

我的意思是、34Z01GV 批次没有异常高的产量损失。

我还不确定问题出在误差放大器中、因为在您提供的波形中、您测量了 EA IN+、EA IN- 和 EA OUT。 EA OUT 不如 EAIN-那么大的函数、而更多的是 VSPEED_Actual (如下面的原理图中所示)和 VSPEED_SET 的函数。更具体地说、EA OUT =-3.2*(VSPEED_actual - VSPEED_SET)+ VSPEED_SET。

您是否能够提供一个显示 VSPEED_SET、VSPEED_ACTUAL、EA OUT 和 TACH_OUT 的波形？如上面的原理图所示、 VSPEED_ACTUAL 是 U4的输出。

我在原理图中看到的另一个重要情况是、RC_BRAKE 的 R 值(8.06k Ω)低于建议的最小 R 值(10k)。 C 值也位于建议范围的上限、如数据表提到、使用中的值可实现最佳精度和稳定性
建议范围的中心。您是否可以调整 R 和 C 值、使其更接近建议范围的中心、看看这是否会提高性能？您使用的值似乎会导致精度和稳定性降低、最终影响电机的感知速度、因为 TACCH_OUT 导通时间由此决定。

下图中的绿点显示了您当前的 RT 和 CT 值(导通时间约为540us)、该值在建议的 RT 值之外、并且位于建议的 CT 值边缘。我建议将值移至更靠近中心的位置(可能在红点位置附近)以提高稳定性和准确性。您仍然可以通过更稳定的 R 和 C 值实现相同的540us 导通时间。您可以尝试使用10nF 的 C 值和80.6k 欧姆的 R 值。

我可能有兴趣看到一个波形测量一个电路板与另一个电路板上 RC 制动输出的下降时间。我怀疑您会发现一个电路板上的下降时间比另一个更长(一个更接近540us、另一个更远)、这可能是出现问题的根本原因、因为这会导致电路板之间的 TACH 输出平均电压变化、从而导致 RPM 降低。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

我们将在测试完成后尽快提供 VSPEED_SET、VSPEED_ACTUAL、EA OUT 和 TACH_OUT 的波形。

作为根本原因分析的一部分、对 RT 值进行了修改和测试、这对 RPM 差异没有帮助。此外、与 RT 和 CT 相同的值(根据原理图)在几乎50%的电路板中工作。但仍将尝试您的建议 RT 和 CT 值、并将分享结果。

即使 RT 值略微超出数据表建议值、RT 值仍然高于内部串联电阻值(2k)、这不会导致芯片上的电流负载。

系统还将捕获 RC 制动信号、包括上升时间、下降时间、并很快予以共享。

此致、

博山公司

0 admin 7 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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。

您好、博山

感谢您的评论、我期待您的测试结果。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 6 个月前

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Anthony、您好！

要捕获上述波形将需要更多时间、并会尽快向您分享结果。

您是否能够查看批次差异？此外、您能否分享有关制造地点或其他批次差异的详细信息？

您对我之前提到的其他信号差异有何看法/看法、以及对 RPM 变化原因有何看法？

此致、

博山公司

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Booshan,

Anthony 本周星期四/星期五不在办公室、因此我们将在下周初回复、希望在周二之前回复。

此致、

-亚当

0 admin 6 个月前

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感谢响应 Adam。

Anthony、您好！

希望你回来了。对批次差异的任何进一步输入或更新？

此致、

博山公司

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

期待波形！

关于批次差异、我昨天刚跟团队跟进以检查更新情况、希望在一周结束时提供更新。此时、我没有任何其他有关 RPM 变化的原因、我希望在得到波形后能更深入地了解一下。

此致、

Anthony

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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Anthony、您好！

为工作电路板和非工作电路板捕获波形 VSPEED_SET、VSPEED_ACTUAL、EA OUT 和 TACCH_OUT。为相同的代码段附加了代码段。

工作板：

/resized-image/__size/800x400/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_2.png

/resized-image/__size/800x400/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_3.png

非工作板：

/resized-image/__size/800x400/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_2.png

/resized-image/__size/800x400/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_3.png

注：-

通道1：VSPEED_ACTUAL

通道2：VSPEED_SET

通道3：EA OUT

通道4：Tach_out

此外、 RC_BRAKE 的 RT 和 CT 值分别修改为80.6k Ω 和10nF。非工作板的 RPM 比先前的故障值进一步减少了500多个计数。

所需转速：4800

非工作板 RPM：4500 (约)

RT - 80.6k 欧姆和 CT - 10nF (RC_BRAKE)后的非工作板模式：3960 RPM (约)

请检查并提供反馈。

此致、

博山公司

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 1821780 points

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您好、博山

感谢您提供的数据！我将更详细地讨论这一点、并希望下周能提供更多的评论。对于根据我的建议修改的 RT 和 CT 值、您是否在非工作电路板和工作电路板上都进行了修改？我想确认、如果将 RT 和 CT 值更改为80.6k Ω 和10nF、在良好的电路板上没有类似的 RPM 下降。如果在使用新的 RT 和 CT 值时、正常电路板上没有类似的速度下降、则这可能表示该行为与 TACH_OUT 电路相关。

此致、

Anthony Lodi

0 admin 6 个月前

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您好、博山

我看了一下波形、发现非工作板的 VSPEED_SET (2.37V)与工作板的 VSPEED_SET 不同(2.33V)。您是否能够重复测试、以相同的 VSPEED_SET 电压显示 VSPEED_ACTUAL、VSPEED_SET、TACH_OUT 和 EA OUT？这将帮助我了解在完全相同的速度基准下、良好电路板和不良电路板之间的 TACH_OUT 频率和 VSPEED_Actual 如何变化。当电机转速稳定后、进行测量也很有帮助。为了测量 TACH_OUT 频率、为了获得最佳分辨率、最好放大以便在1个示波器屏幕截图中显示2-3个脉冲、以便我可以更精确地看到频率。此外、用针对良好电路板和不良电路板的光标来测量 TACH_OUT 高电平时间也将有助于查看它是否与 RC 值所设定的导通时间保持一致(请参见下面的波形、位于红色标记之间)。

是否可以将分压值从500mV 降至250mV、以提供更高的测量粒度？这有助于更好地了解正在发生的电压变化、尤其是在根据 VSPEED_SET 和 VSPEED_ACTUAL 计算预期的 EA_OUT 时。如果250mV 电压离开屏幕、那么300mV/div 或许可以正常工作？

VSPEED_SET 的2.37V 是否为在不良电路板上获得所需速度所需要的电压基准？

此致、

Anthony Lodi

0 admin 6 个月前

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Anthony、您好！

感谢您的响应。

在工作板中将 RT 和 CT 值修改为 80.6k Ω 和10nF。 RPM 的下降趋势与非工作板的下降趋势相似、不适用于我们的应用和详细信息、如下所示：-

所需转速：4800

工作板 RPM：4840 (近似值)

RT 之后的工作板- 80.6k 欧姆和 CT - 10nF (RC_BRAKE) mod: 4300 RPM (近似值)

我们还验证了多个工作板和非工作板之间的 VSPEED_SET 容差。 VSPEED_SET 电压电平为2.26VDC ±10mV、其中10mV = 20 - 25RPM (近似值)。计算得出的容差 RPM 完全在我们的可接受限值范围内。由于示波器的测量偏移和容差、之前连接的波形的电压差为2.37VDC 或2.33VDC。同样根据时间刻度、Vmax 值的变化也很小。

来排除 VSPEED_SET 上的测量差异。 UC2625-VDC 的引脚1与内部电路断开连接、并连接一个外部精密直流电源以提供 2.260VDC 的 EP。在捕获波形之前、使用内部 VSPEEDSET 验证了工作板和不工作板的 RPM 值对于旧 RPM 值的可重复性。采用此配置时、将捕获以下波形。

根据我们的应用和测试结果、在电机稳定后、TACH_OUT 会发生变化、针对工作板的容差为940±30Hz (大约)。在捕获的波形中、放大的 TACH_OUT 频率将处于 940 ±30Hz (近似值)的任何实例。对于非工作电路板、该 TACCH_OUT 频段的频率约低至40 - 50Hz。

工作板：

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_4.png

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_5.png

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Working-Board_2D00_6.png

非工作板：

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_4.png

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_5.png

/resized-image/__size/800x480/__key/communityserver-discussions-components-files/38/Non-working-Board_2D00_6.png

此致、

博山公司

0 admin 5 个月前

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您好、博山

感谢您提供更多信息！让我更详细地讨论这一点、并希望下周作出答复。

此致、

Anthony Lodi