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[参考译文] MCT8316Z:正在寻求建议、说明我应该将哪个集成式 BLDC 驱动器 IC 用于外骨骼(最好使用 FOC 和有传感器解决方案)

Guru**** 2387810 points
Other Parts Discussed in Thread: MCF8316A, MCT8316Z, DRV10970, MCF8315D
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/1474313/mct8316z-seeking-advise-on-which-integrated-bldc-driver-ic-i-should-use-for-my-exoskeleton-foc-and-sensored-solutions-is-preferable

器件型号:MCT8316Z
主题中讨论的其他器件: DRV10970MCF8315D、MCF8316A

工具与软件:

TI 正在生产具有集成 MOSFET 级的 BLDC 驱动器芯片(如 MCT8316Z 和 DRV10970)、我想用这类芯片来控制4个由24V 供电的电机(因此在一块电路板上有4个芯片)。 它们将用于驱动外骨骼4关节、因此它们需要能够像在伺服系统中那样执行小角度偏差。 就是因为这个原因 低速要求 粒度旋转 我想: a. - 我无法使用基于无传感器/反 EMF 的驱动器芯片、等等  我将需要一个支持某种传感器反馈的芯片 . 和 B- 我需要 FOC 控制 而不是 Trap 控制驱动程序。 请在这两个假设上更正我 因为如果我也可以使用无传感器和 Trap 控制、它可以为我提供更多的选择灵活性。

但我有三个问题让我能够从 FOC (有传感器的 TI 产品系列)中选择驱动器芯片:

1 -是否有任何 TI BLDC 驱动器芯片支持二次编码器作为传感器输入? 我在有传感器类别中所能找到的只有霍尔传感器。

2 -是否有任何 TI BLDC 驱动器芯片可以通过 CAN 总线输入而不是通常的 PWM 来控制速度、位置或扭矩(这三种模式中的任何一种对我来说都可以、我可以从其中任何一种模式以编程方式从其中命令位置)? 或者通过某个其它串行接口(I2C、SPI 等)来控制这三个中的任何一个?

3 -对于我们的外骨骼项目来说、非常重要的是、我们需要 BLDC 驱动器来实时报告电机的瞬时电流(通过芯片上的一些外部引脚、或者通过我们可通过任何串行接口查询的某些寄存器)。 我知道 BLDC 驱动器通常集成了并联电流检测放大器(CSA)、来检测电机电流、从而计算内部 FOC 算法或防止过流、但并非所有驱动器都选择将这些相电流暴露给用户。 在调查 TI 库存时发现、最能实现此功能的芯片是 MCF8315D (RGF) ,但不幸的是,它是一个无传感器的驱动程序。 PS:该芯片的 RRY 和 PWP 外形似乎没有 CSA 监控引脚(称为 SOx)、这让我感到困惑。 此外, 我如何订购 RGF 版本? 因为它在任何地方都不可销售(RRY 也是如此)、并且只有 PWP (没有电流监控引脚)可用?

 根据我所说的内容、能否帮我挑选合适的驱动器芯片?

边注我看到了 MCF8316A BLDC 驱动程序(MCF8315D 的早期变体)的 Mouser 页面、但他们错误地将其命名为 MCF8361A (换用"6"和"1"): www.mouser.com/.../ 、我认为这可能会破坏搜索引擎上此芯片的 SEO。 我就想如果您向 Mouser 发出这种认证的违规通知、可以提请 TI 注意这一点。

  • 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 Youness:

    感谢您发布您的问题。

    在详细介绍之前、感谢您对器件型号标识错误的诚挚反馈、我们将进行了解。

    关于驱动程序:

    1. 所有 有传感器的都是梯形类型和基于霍尔传感器。

    接口为 SPI、PWM、用于有传感器驱动器的模拟接口、使用 I2C 的无传感器接口。

    3.能否提供有关如何使用相电流的实时数据的详细信息? 在 MCF8315D/16D/15C/16C 中、有两个 DAC 和一个 CSA 输出。

    请分享 有关用例的更多详细信息。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

  • 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、 Venkatadri、感谢您提供清晰、条理清晰的答案。

    我看到、没有任何可以将编码器作为传感器输入的 TI 驱动器芯片。 不幸的是、我使用的电机只能通过后部的编码器跟踪其角度位置、它们没有空间放置霍尔传感器。 我肯定会 蔑视 使用无传感器驱动器芯片、但这意味着我 会低估我的 BLDC 功能。 此外、仅依靠反电动势将不会支持 我的应用所需的极慢速度(或者看起来像是我在线阅读的内容和其他电机控制资源)。

    关于
    我的使用案例:我需要在 "位置控制"伺服系统中驱动4个 BLDC 电机。 在微控制器程序中、我 向 电机命令一个角位置、但由于我们的旧版驱动器板只能了解速度或扭矩命令 、因此我们通过编程实现 PID 控制环路、获取输入参考角位置并以 PWM 信号的形式输出速度命令、找到了一种权变措施、 然后将其馈送到驱动程序(最终我们希望将我们的接口从 PWM 迁移到某些数字通信协议、如 SPI、I2C 等)。 这种从所需位置到所需速度的转换使 典型循环具有以下相位:加速、恒定速度以及减速和定位。 电机上的负载在所有这些阶段中都可能会有所不同、这会导致 程序变得复杂。

    至于为什么我们需要探测电机的瞬时电流、这是因为这将允许我们推断出外部扭矩、从而强制负载施加到电机上。 这种力估计是我们的准入控制算法中命令电机的关键、就像它为患者自身运动提供辅助跟踪一样。

    简而言之、我们需要能够驱动的电机驱动器 1- 将其电流检测测量结果暴露给我们、和 2- 可实现以精确的低速命令(或者 位置或扭矩)驱动 BLDC 电机、和 如果您认为有一些无传感器驱动器芯片 即使在电机静止且没有 惯性时也可以实现低速运转、那么就是这个原因 (请注意、 我们不能依赖开环启动策略、因为 即使在启动时短暂地激发任意相位也可能导致转子暂时反向旋转)。 我在一份 TI 应用手册中写道"如果系统在零速时需要很大的扭矩、则必须使用有传感器换向"、我正是这样描述我们的设置。

    抱歉我的 拔出来了、我只是想说的准确一些、这样所有的芯片选择因素都可以知道。 如果您能告诉我任何由芯片(不是驱动程序评估板)组成的 TI 解决方案、我将非常感谢您的提供。

    非常感谢、谨致问候。

    Youness

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    尊敬的 Youness:

    感谢您分享的细节和有趣的。

    一些应用通过齿轮机构实现低速、因此无传感器不会出现问题。

    MCF831xD 提供各种启动方法(IPD、对齐、双对齐、慢速首循环)。

    IPD 可有效满足您的要求、无需反转即可启动电机、并且速度更快。

    您还可以查看 C2000的解决方案、该解决方案具有基于编码器/霍尔效应的解决方案。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.