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[参考译文] TIDA-00757:有关电机及其与使用电池的电源的关系的问题

Guru**** 2535150 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-00757, DRV8837, TPS62745

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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/807338/tida-00757-questions-on-motor-and-relation-to-power-supply-using-batteries

器件型号:TIDA-00757
主题中讨论的其他器件: DRV8837TPS62745

您好!

 

我们有一个基于智能锁 TIDA-00757参考设计的项目。

 

为了获得更多的闪存和更小的空间、我们修改了两个块:

  • 主处理器使用 MSP432+CC264R2作为 SNP
  • 电机驱动器使用 DRV8837

我们需要帮助、以便更好地了解与使用4节 AA 碱性电池的电源侧相关的电机驱动器。

 

新电池为我们提供的电压超过6V、我们将其放电至5.2V (每个电压变为1.3V)。 当我们尝试在这个5.2V 电平上打开电机时、电路板会自动重新启动。

我们的直流电机的堵转电流约为2A、3.5V 时的空载电流约为200mA。

尽管 DRV8837的额定电流为1.8A、但当电池电压仍然很新时、我们仍然可以控制电机。

  1. 我们认为它与电池的内部电阻有关。 根据使用电阻器和电压表进行的开环和闭环测试、我们计算了电池在1.3V 时的内部电阻为0.8欧姆、而在刚开始时、我们的电阻值从0.15欧姆更小、更小、仅为0.3欧姆、就像碱性 Energizer E91数据表一样。

    当电机启动时、它消耗2A 电流、内部电阻上的压降变为4 * 0.8 Ω* 2A = 6.4V、并且由于电池本身已经在5.2V 上、因此整个系统电压会降至可接受的范围以下、微控制器不会通电。

    但是、在使用新电池时、内部电阻上的压降变为4 * 0.3 Ω* 2A = 2.4V。 电池电压超过6V 时、仍有超过3.6V 的可用电压。


  2. 在 TI 基准上、它显示了3.7V 至6V 的降压输入接受范围。 我们将系统设计为在4.4V 至6V 的电压范围内工作。

    如果电池压降为5.2V、如果我们将电机修改为1A 堵转电流、则会得到4 * 0.8 Ω* 1A = 3.2V 的压降、电池的可用电压为5.2V - 3.2V = 2V。 这是馈入降压转换器的电压。

    但是、当电池电压达到4.4V 时、每个电池上的内部电阻会从我们的测试中增加到大约1欧姆或更大。 它提供了4 * 1欧姆* 1A = 4V 的压降电压。 因此、电机的可用电压从电池4.4V - 4V = 0.4V 开始。

    这也可能导致微控制器不能通电的问题。


  3. 上述点侧重于堵转电流、这将对电机启动和电机堵转产生影响。 当电机已在负载下运行并消耗电流时、例如500mA。

    在使用新电池或6V 且每个内部电阻为0.3欧姆时、压降电压为4 * 0.3欧姆* 0.5A = 0.6V、电池的实际输出为6V - 0.6V = 5.4V。

    如果我们以100%占空比(完全开启)驱动电机、则我们的电机速度将遵循5.4V 而不是6V 的扭矩速度曲线图。

问题:
这些分析是否正确? 如果我们有误解,请您提出建议。

此致、
Pranata

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    "在 TI 参考上、它显示了3.7V 至6V 的降压输入接受范围。 我们将系统设计为在4.4V 至6V 的电压范围内工作。"
    您是否也修改了功率部分? 在 TIDA-00757中、所选的 TPS62745接受3.3V 至10V 的电压。 使用了什么器件?

    根据您的计算结果、假设降压转换器只能在4.4V 和6V 之间工作、您似乎会达到降压转换器的输入电压限制。 您是否使用过示波器并测量了 MCU 降压转换器的输出电压? 您能看到电机停止运转时的电压下降吗? 此信息将有助于关联/验证您的电池内部电阻分析。
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    您好、蛤蜊、

    我们不更改降压 TPS62745、很抱歉、我的英语有限。 我们将系统设计为在4.4V 至6V 的电压下工作、这意味着我们将固件设置为考虑4.4V 的电池电压、因为这对于器件运行而言是不安全的。 因此、当电池的电源电压已经达到此水平时、我们不会开启电机、我们会通知用户更换电池。

    我们将按照您的建议使用示波器进行测量、以查看降压转换器的输出。

    谢谢你、蛤蜊

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    您好、Clam、

    遗憾的是、我们的示波器必须固定、我们需要等待才能进一步验证。 我会将其设置为已解决、希望在我们可以进一步验证范围后、可以在新的相关问题上显示更多数据。 感谢你的帮助。

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    已理解、感谢您的更新。