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[参考译文] DRV5013:霍尔锁存器和霍尔开关

Guru**** 608265 points
Other Parts Discussed in Thread: TMAG5115EVM, DRV5013, TMAG5115
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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1200578/drv5013-hall-latches-and-hall-switches

器件型号:DRV5013
主题中讨论的其他器件: TMAG5115、TMAG5115EVM

我们正在设计 BLDC 电机的位置检测电路(控制策略是六步换向)、我们计划在其中使用 DRV5013霍尔锁存器。 关于这一点、我们的疑问很少、

 

  1. 为什么在此电机控制应用中不能使用磁性开关代替锁存器? 您能否发送任何参考设计/应用说明、说明在电机控制应用中使用磁性开关而不是使用锁存器(如果有)?
  2. 在 DRV5013中,除了上拉电阻外,如果在线路上部署了单极一阶 RC 滤波器,是否还需要连接电容器(数据表中的 C2)? 电容器 C2除了滤波之外有什么作用?
  3. 如果传感器所需的带宽为4500Hz、那么 TI 推荐的该 RC 滤波器(问题2)的截止频率应该是多少? 决定滤波器截止频率的依据是什么?
  4. 为什么此 DRV5013的额定电压更高、高达38V? 它的额定高电压用于什么应用? 对于这些应用、是否建议直接将其偏置、例如30V? 这里有哪些优势?
  • 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、Sweshwaran、  

    感谢您在传感论坛发帖! 前言:我们还发布了一款新器件 TMAG5115、该器件适用于 BLDC 电机应用。 与 DRV5013相比、它可提供更高的带宽、更少的延迟和抖动、从而实现更精确的开关。

     要回答您的问题、请执行以下操作:

    • 为什么在此电机控制应用中不能使用磁性开关代替锁存器? 您能否发送任何参考设计/应用说明、说明在电机控制应用中使用磁性开关而不是使用锁存器(如果有)?
      • 很遗憾、我们没有您请求的文档、但我可以解释您不想这样做的原因。 霍尔开关与锁存器的迟滞设置不同。 一旦磁场降至释放点以下、霍尔开关将改变输出、而锁存器将改变输出、直到磁体的极性改变。 您可以使用单极开关(仅对一个极性敏感的开关)、但对放置非常敏感。 放置方式需要确保在旋转期间霍尔效应传感器转换的占空比为50%。 霍尔锁存器本质上可保证磁极之间具有50%的自然占空比、并且不会对放置方式那么敏感。 不能使用全极开关、因为它们对北电场和南电场都很敏感。 请查看下面的输出图像:  

               第一个图像是锁存器的输出、而第二个图像是 同一转子的全极开关的输出。

                         

    • 在 DRV5013中,除了上拉电阻外,如果在线路上部署了单极一阶 RC 滤波器,是否还需要连接电容器(数据表中的 C2)? 电容器 C2除了滤波之外有什么作用?
      • 不需要 C2电容器。 如数据表中所述、这是一个可选元件、大多数应用不需要 C2滤波电容器。 除了提供的滤波器外、电容器没有其他用途。
    • 如果传感器所需的带宽为4500Hz、那么 TI 推荐的该 RC 滤波器(问题2)的截止频率应该是多少? 决定滤波器截止频率的依据是什么?
      • 如果需要滤波器、建议提供至少系统所需带宽的两倍。 在本例中、这意味着滤波器截止频率最高应为9000Hz、但理想情况下、您需要使系统获得所需带宽的3倍、因此截止频率应在13.5kHz 左右。 请记住、大多数系统不需要滤波器、因此您可能不需要限制传感器带宽。
    • 为什么这款 DRV5013的额定电压更高,高达38V? 它的额定高电压用于什么应用? 对于这些应用、是否建议直接将其偏置、例如30V? 这里有哪些优势?
      • DRV5013额定电压高达38V 的原因有多种、这主要是为了提高设计人员的灵活性、但与3.3V 相比、改变电压并没有带来任何好处。 在 BLDC 应用中、出现如此高电压的主要原因是某些系统将电机和器件连接到了同一总线。 当电机旋转至停止状态时、它在总线上产生一个超过正常总线电压的电压。 在此处添加大容量电容器有助于或使系统中断而不是旋转到停止会限制此电压、但如果在此处未添加保护、则器件能够自我保护。 在某些其他情况下、某些用户将拥有12V 总线或24V 总线、但不想额外使用稳压器、这不是问题、因为 DRV5013也可以在该电压下工作。  

    下面是一些可能有用的其他文献: https://www.ti.com/lit/an/slvaeg3b/slvaeg3b.pdf

    TMAG5115EVM 与 NEMA17 BLDC 电机兼容、因此可用作换向的模块: https://www.ti.com/tool/TMAG5115EVM

    希望这对您有所帮助!

    此致!

    Isaac

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    Lara 您好、是否有与 DRV5013等效的 TMAG 传感器的通孔变体可用?

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    此外、如果 C2电容器的功能不需要。 那么为什么在数据表中计算 C2并且截止频率为10kHz、因为这肯定会在滤波器输出端产生缓慢的边沿(上升时间相当长)?

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    您好、Sweshwaran、

    由于艾萨克在本周余下的时间里已经出现、我将尝试回答您的问题。  到目前为止、我们还没有采用穿孔封装的 TMAG 器件。  对于 数据表中的应用示例、它为希望对输出进行滤波的用户提供参考。  我同意,没有提供充分的理由来解释为什么有人会这样做。  也许它可用于在两个不同霍尔锁存器输出超过阈值的时间之间实现一些死区时间。  提交人没有具体说明,我认为这是出于先前客户询问的动机。  但是、在图8-1中、数据表提到 C2是可选的。  因此、如果您希望实现最快速的输出响应、则无需使用 C2。