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DRV8703-Q1: DRV8703驱动一致性差异

Part Number: DRV8703-Q1

当前有一在行项目中应用了复数DRV8703进行驱动。

有两张DRV8703应用以下相同的电路设计分别驱动相同的两个电机image.png

然而发现在此项目中8703使用默认配置的情况下,应用EN管脚进行电机正反转驱动。其中固定一张8703在任意ECU中电机堵转时发生断流现象,引发电机持续重启失败而产生异响。故障波形如下(上为电流下为电压):5ms error.jpg

将故障波形拉开后,发现满足2/25us的驱动以及停驱。符合硬件设计的2us  t(BLANK)以及25us 的t(off),由此判定是进入了硬件过流保护状态。100us error.jpg

然后依据完全相同的硬件设计的另一8703却不存在此问题。仍可以稳定保持堵转电机的驱动。(电流/电压波形重叠)

50ms normal.jpg

为了分析两张芯片的根本差异,我们保持增益系数19.8 & 关闭掉故障芯片的限流保护后再次驱动。此时分别量测SO管脚以及SP管脚发现:在正常驱动电机运行时,两芯片表现一致。但对于故障芯片在电机堵转时,SO管脚会产生明显的较SP管脚的电平激增(上为SO,下为SP):

12dbd4180fea971b9286ca17dd784d19.jpg

然而另一不产生故障的8703则可以保持稳定的SO与SP同步:0588d49f62f07380cea36cc91555d23f.jpg

由此怀疑是8703内部过流电压判定在此时完全的工况下表现出不一致。尝试调整增益系数由19.8降低至10后,故障电机故障消失。

麻烦请问:

1.我们对于当前的芯片一致性差异问题理解是否正确?

2.是什么导致的完全相同的电路设计的8703导致在同一个板子上由如此差异?

3.这样的情况下对于限流电流计算的Vio我们应如何把握?(如何稳定的计算芯片的限流阈值)

4.为什么降低增益系数Av后问题会消失?

5.当前产品的不一致表现可以通过怎样的设计而避免?

  • 您好,

    已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待

  • MODE引脚必须连接至逻辑低电平接地(GND)以实现H桥操作。使用1kΩ电阻下拉可能即可,但需确保设备选择至正确模式。

    将故障波形拉开后,发现满足2/25us的驱动以及停驱。符合硬件设计的2us  t(BLANK)以及25us 的t(off),由此判定是进入了硬件过流保护状态。

    更具体地说,这不是过电流保护状态。这是DRV8703-Q1的内部电流调节功能。

    根据示意图,使用了一个5 mΩ的电流感测电阻器。VREF连接到3.3V的DVDD。因此,电流调节跳闸值计算为32.3A。在这种应用中,电机的失速电流是多少?除非其失速电流超过32.3A,否则不应有所述的电流斩波。我假设示意图中显示的值用于传感和参考。你能确认这些值吗?根据示意图,使用了一个5 mΩ的电流感测电阻器。VREF连接到3.3V的DVDD。因此,电流调节跳闸值计算为32.3A。在这种应用中,电机的失速电流是多少?除非其失速电流超过32.3A,否则不应有所述的电流斩波。我假设示意图中显示的值用于传感和参考。你能确认这些值吗?

    然而发现在此项目中8703使用默认配置的情况下,应用EN管脚进行电机正反转驱动。

    对于示意图中的MODE设置,PH应用于改变方向,EN应用于启用两个方向的电机。

    我假设黄色轨迹是10 A/div的电机电流。因此,它看起来小于20 A,远小于32.3 A的跳闸电流。

    为了分析两张芯片的根本差异,我们保持增益系数19.8 & 关闭掉故障芯片的限流保护后再次驱动。此时分别量测SO管脚以及SP管脚发现:在正常驱动电机运行时,两芯片表现一致。但对于故障芯片在电机堵转时,SO管脚会产生明显的较SP管脚的电平激增(上为SO,下为SP):

    你能验证所有电路板上的感应电阻值是否精确到0.005Ω吗?总共有多少台设备——有多少块板出现了这个问题?非常感谢。

  • 实际在发生故障时,电流仅有19A.

    是的电路板上感应电阻为0.005Ω±1%,以当前这个项目而言,所有设备均存在此问题。

  • 你所说的“错”到底是什么。nFAULT引脚拉低是否报告了故障?
    下面的波形是第二个波形的放大版本,对吗?tON是否接近2μs?根据这个时间基准,我无法确定。2μs的短tON意味着负载电机的电阻和电感非常低,在驱动锁定转子时,它作为电阻负载呈现在输出端。为了使Itrip电流限制正常工作,负载电流的Itrip水平必须始终在消隐时间到期后才能达到。具有足够的L/R时间常数将满足这一要求。

    以下波形表明负载的行为类似于纯电阻负载。Itrip机制在电阻负载下工作不一致。一个小的串联电感器可以解决这个问题——如果你能试试的话。

    您能否将CHOP_IDS位设置为1b(默认值为0b),并查看问题是否消失?

    故障状态、VDS和GDF寄存器中是否报告了任何故障,您能分享其读数吗?非常感谢。