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DRV8711: 噪音问题

wei fang
Prodigy 20 points
Part Number: DRV8711

使用DRV8711驱动步进电机，噪音比较明显，低速的实时电流是正弦波，但是依然有很明显的噪音，噪音频率是电流频率的4倍。

提高速度，电流逐渐变成三角波，噪音依然很明显，噪音频率还是电流频率的4倍。

上图中电机低转速，电流正弦波，频率62Hz，噪音56dB，频率248Hz，刚好是电流的4倍。

下面的图中适当提高电机转速，电流失真有点像三角波，频率188Hz，噪音69dB，频率是754Hz，噪音明显更大，频率也刚好是电流的4倍。

高转速下4次谐波噪音太大了，影响使用，求解决办法，谢谢！

电机参数如下：

  • 0
    TI__Mastermind 24875 points

    您好

    请参阅此 E2E 帖子。 您应该微调 TOFF 值、衰减模式、以匹配您的电机特性和运行条件。

    如上文中所述、在较高速下、电机 BEMF 会变得很高、并且无法支持电流调节。 为了改善这种情况、常见的解决方案是增加 VM。 电机参数对我来说看起来是合理的。 DRV8711EVM 随附一个步进电机。 您是否曾尝试过使用 EVM 驱动步进电机。 借助 EVM GUI、您可以微调参数、从而获得出色的可闻噪声性能。 当然、也可以通过使用应用 MCU 写入寄存器来完成。 谢谢你。

  • 0 in reply to Daniel
    Prodigy 20 points
    我使用电路板是从TI下载的BOOST-DRV8711电路板，打样和自己手动焊接的。
    尝试过提高VM电压，对电流波形是有改善，但是对噪音并没有改善。
         寄存器配置上位机是我自己写的，目前我调试好的最优参数如下：
    衰减模式使用001（Slow decay + mixed decay）效果最好，主要噪音就是这个4倍频率的噪音。
    衰减模式也尝试过使用其他模式，噪音更大，电流也无法调成正弦波，除了4倍频率的噪音还有其他频率的噪音。
    PWM频率也做过调整，但是对这个4次谐波的噪音没有任何影响。
    驱动寄存器也做过调整，对这个4次谐波的噪音没有任何影响。
    TOFF、TBLANK、TDECAY的调节会影响电流波形，即使把电流调成正弦波，这个4倍频率的噪音依然不会减小。
    目前的主要问题就是这个4倍频率的噪音，，不知道从哪里来的。
  • 0 in reply to wei fang
    TI__Mastermind 24875 points

    您好

    感谢您的耐心。 我已经看了你的问题。 您是使用 DRV8711EVM 还是设计了控制器板、需要说明这一点。 在设计电路板时、您能否向我们提供原理图？ 此外、如何测量噪声电流。

  • 0
    Prodigy 20 points

    原理图就是官方资料里面的BOOST-DRV8711_SCH.PDF，PCB就是用官方资料里面的BOOST-DRV8711_GERBERS.zip制作的。然后我用了另外一个单片机来控制DRV8711，并自己开发了上位机软件。噪音我是通过手机APP测量的，电流我是使用示波器通过电流互感器模块测量的。

  • 0 in reply to wei fang
    TI__Mastermind 24875 points

    您好

    感谢您的澄清。 请选中"DRV8711衰减模式设置优化"、可通过链接并调整寄存器进行访问。

    您是否还请使用另一个电机检查驱动器。

    您是否要确保探头的接地线短且靠近您正在探测的位置？ 长/环路探头有时会产生高电感、看起来像噪声。

  • 0
    Prodigy 20 points

    我所说的噪音是可闻噪音不是电气噪音，与测量方式无关，即使不测量依然可以听见较大的噪音，基本在60dB以上。调整衰减模式无法改善该噪音，我的电流波形已经调整成正弦波了，噪音依然比较大。我确实在使用另外一款驱动器，与DRV8711驱动器相比，另外这款噪音要小的多。所以我现在需要你们的协助，如何减小DRV8711驱动器驱动步进电机的可闻噪音。谢谢！

  • 0
    Prodigy 20 points

    我拍摄了噪音与电流波形的相关视频发布到了视频网站，请点击以下链接查看

    噪音与电流波形视频

  • 0
    Prodigy 20 points

    另外当放大电流波形的时候可以看到电流波形有明显的震荡，看下图。

    上图中黄色为A2HS驱动信号，VM电压为24V，但是A2HS驱动信号最高电压居然达到了30V以上，这是是么原因？

    上图中青色是A相电流信号放大后的局部图像。

    上图中绿色圈出来的震荡信号是MOS快速开启时产生的，减小驱动电流可以减小，但是无法完全消除。图中驱动电流已经设置为最小值了。

    上图中红色圈出来的震荡信号不知道是从哪里来的，也不知道如何去减小或者消除？

    可闻噪音的来源是否与这2处震荡有关？

  • 0 in reply to wei fang
    TI__Mastermind 24875 points

    您好

    感谢您分享最新信息。 步进电机产生的噪声源可以是机械噪声、电气噪声。 请尝试以下方法：

    1 -请通过 CTRL 寄存器(地址= 0x00)提高微步进分辨率、如下所示：

    2 -如果转子不平衡、则会出现与电机转速直接相关的频率尖峰。 您能否在空载条件下运行电机以忽略任何机械影响。

  • 0 in reply to Daniel
    Prodigy 20 points

    1-调整微步分辨率无法减小

    2-是在空载条件下测试的

  • 0 in reply to wei fang
    TI__Mastermind 24875 points

    您好

    您会听到可闻噪声、请仔细阅读以下应用报告并检查您的应用中的所有噪声源。

    https://www.ti.com/lit/an/slvaes8/slvaes8.pdf