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[参考译文] DRV8889-Q1:最大电流根据 PPS 而变化

Guru**** 1799620 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8452, DRV8461, DRV8889-Q1, DRV8889-Q1EVM, DRV8434S, DRV8461EVM, MSP-MOTOR-CONTROL
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/1398602/drv8889-q1-max-current-varies-depending-on-pps

器件型号:DRV8889-Q1
主题中讨论的其他器件:DRV8434S、DRV8452、 DRV8461EVM、DRV8461、 MSP-MOTOR-CONTROL

工具与软件:

我和我的同事正在调查一个问题、我们根据步进速度观察到不同的最大电流值、这可以理解地会导致扭矩变化。

在本例中、TRQ_DAC 设置为100%、Vref 为其提供了稳定的3V3、并且我们通过智能调优纹波控制以1/8微步进运行。 我们的电机线圈都具有0.9 Ω 和0.9mH、驱动器 VM 由12V、1.5A 电源供电。

请参阅下图-绿色通道是 A1输出电压、黄色是 A1输出电流。 在以50PPS 步进时、我们可以看到最大电流大致达到500mA 左右、而在相同的设置下、但在600PPS 时、我们观察到的电流增加了两倍以上。 有人能给我们简单说明一下如何在较低的步进频率下增加电流输出(最终增加到我们目前最重要的扭矩)吗?

  

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    您好!

    感谢您的提问。 我们的专家将在下周初向您提供反馈

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    您好、 Janusz、

    在当前将 TRQ_DAC 设置为100%的情况下、Vref 为其提供了稳定的3V3、并且我们通过智能调优纹波控制以1/8微步进运行。 我们的电机线圈都具有0.9欧姆和0.9mH、驱动器 VM 由12V、1.5A 电源供电。[/引述]

    当 TRQ_DAC 设置为100%且 VREF = 3.3V 时、DRV8889-Q1中的 IFS 幅度应为3.3/2.2 = 1.5A。请参阅数据表中的以下公式。 对于此设置、对于50PPS 和600PPS 设置、我们预计会看到1.5A 的正弦波电流幅度。 另请验证 CTRL1寄存器中的压摆率设置。 默认值是最慢的 SR。 从11b 开始、选择可允许电流快速上升至达到所需峰值的最低 SR。

    这些测试是使用 TI EVM 针对此器件还是您的设计 PCB 进行的? 绿色迹线对应正弦波调制、指示器件的 VM 电压可能不是稳定的12V、而是根据负载电流降低电压电平。 您可能必须将 VM 上的大容量电容增加到 GND。 请参阅数据表中的第9节"电源建议"。 您是否能够捕获 VM 电压轨以及电流和 A1OUT 布线? 谢谢你。

    此致、Murugavel

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    感谢您的答复!

    这些测试是在我们设计的 PCB 上执行的。 很遗憾、VM 上的电压似乎不是我们的问题。 我们在驱动器运行期间观察到稳定的12V 电压、我们甚至增加了更大的容量以确保额外的电压、但我们没有观察到它有任何影响。 我们尝试了所有不会影响驱动器输出的压摆率设置(以及 EN_SR_BLANK 为 ON 和 OFF)。

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    您好、 Janusz、

    我没有具有与您的电机类似的 L 和 R 的步进电机。 但我尝试使用 DRV8889-Q1EVM 时使用的电机接近0.8 Ω 和1.3mH。 请参阅下面的示波器捕获-绿色是线圈电流、黄色是 AOUT1电压、粉色是 VM、1/8步长、1.5A IFS、TRQ_DAC 100%、SR = 105V/us、STRC 衰减模式。 第一个捕获结果是针对50PPS 的、第二个捕获结果是针对600PPS 的。 在两种情况下、我都观察到了预期的1.5A 振幅。 该特定 L 和 R STEPPER 的这种电流水平导致驱动器的功耗更高、并在运行几分钟内出现热关断 OTSD。 该步进电流太高、无法支持此器件的封装和散热。 1 A IFS 设置的持续时间更长。 我没有经历最大电流随 PPS 变化的情况。  

    请参阅下面使用 DRV8461EVM 时的波形、这使用具有 DDW 封装的 DRV8461更高功率的步进驱动器。 与上述相似、第一个是50PPS、第二个是600PPS。 该器件还采用 PWP 封装。 DRV8452也是不错的选择、也许是 DRV8434S。 DRV8889-Q1当然是符合汽车标准的 Q1器件、其余的则不是。

    请注意、黄色迹线 AOUT1不再具有调制正弦纹波。 即使在1A IFS 的情况下、0.9欧姆和0.9mH 也突破了 DRV8889-Q1的界限。 我偶尔会遇到 CPUV 错误、这表明电荷泵电压不足以使输出 FET 饱和。 这种情况可能通过增大 DRV8889-Q1的 VCP 上的电容值来改善。 如果不需要汽车认证、我推荐为您参考的这款步进电机使用 DRV8452或 DRV8461。 与 DRV8889-Q1相比、DRV8434S 的 Rdson 更低、因此您可能会更接近它、但使用这款特定的步进电机时、热耗散可能会是一个挑战。  

    我希望这有助于您为电机选择调试和驱动器器件。 或者、您可以切换一个电阻更高的电感电机、如2欧姆、对于 L 和 R 为3至4mH。谢谢。

    此致、Murugavel

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    嗨、Murugavel、

    感谢您为我们调查这一点。 我们已经了解我们的应用可能产生的散热问题、并正在考虑更改驱动器、因此我们很高兴收到一些建议。

    正如您建议的那样、我们检查了电荷泵的状态。 运行期间的电压看起来一切正常。 为了防止我们尝试增加 VCP 电容器的值、但未观察到任何变化。

    我们尝试使用稍高的 R 和 L 值连接不同的电机、就像在您的案例中、我们观察到输出电压上的纹波不再存在。 有趣的是、根据我们为这些测试设置的参数、最大电流值仍然小于预期值。 我们将结果与同一型号的备用芯片进行了比较、它们也是相同的。 此时、我们正在寻找一些我们一直没有遇到的愚蠢的硬件或软件问题。 不过、非常感谢您的意见。

    我们想要将我们的结果与 DRV8889-Q1 EVM 进行比较、但我们在通过 MSP-MOTOR-CONTROL 软件更改微步进时遇到了问题。 我可以在另一个主题中发布此问题。

    此致、Janusz

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    您好、 Janusz、

    感谢您为我们调查此事。 我们已了解我们的应用可能导致的散热问题、并正在考虑更改驱动器、因此我们很高兴能提供一些建议。[/QUOT]

    听起来不错。

    根据您的建议、我们检查了电荷泵的状态。 运行期间的电压看起来一切正常。 为了防止我们尝试增加 VCP 电容值、但未观察到任何变化。

    我怀疑驱动强度和正时可能不适合负载类型。 电压可能在外部测量正常、但内部驱动器可能发生撞击。

    我们将结果与同一型号的备用芯片进行了比较、结果也是相同的。 此时、我们正在寻找一些我们一直没有遇到的愚蠢的硬件或软件问题。 尽管如此、您的意见仍然非常感谢。

    我怀疑是这样。 在扭矩 DAC 为100%时、VREF 将定义 IFS 电流。 3.3V 会设置1.5A 峰值。 但这还没有出现任何问题。

    [报价 userid="618621" url="~/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1398602/drv8889-q1-max-current-varies-depending-on-pps/5363565 #5363565"]我们想将我们的结果与 DRV8889-Q1 EVM 进行比较、但通过 MSP-MOTOR-CONTROL 软件更改微步进时遇到问题。 我可以在另一个主题中发布此问题。
    [报价]

    我使用 EVM 及其 GUI 进行测试。 微步设置没有遇到任何问题。 请确保使用1.1.17版 https://dev.ti.com/gallery/view/MotorDriversBSM/DRV8889-Q1/ver/1.1.7/ 作为基于云的 GUI、或使用1.1.17版桌面应用的安装程序安装此版本。

    此致、Murugavel

    [/quote]
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    再次大家好 Murugavel、

    我还想知道另外一点、也就是电机的自然共振频率。 您是否认为我们可以通过在谐振频率附近工作观察到输出电流振幅的下降? 另外、如果您现在能够确定、您在测试中所用电机的谐振频率是多少、在测试中测量了与几个回复相关联的波形?

    此致、Janusz

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    尊敬的 Janusz:

    我在电机以机械谐振频率运行时从未见过电流幅度下降的情况、尤其是在1/8或更高的微步进下、机械谐振的影响将最小。 机械谐振可能以1/8步长影响正弦波形本身。

    我不知道我用于这次测试的电机的确切共振频率。 我怀疑在全步进驱动中会有几百个 PPS。 共振操作会显著影响全步进操作。  

    此致、Murugavel