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DRV8711一直会有PDF错误

调DRV8711已经调了半个多月了,快疯了……

我使用的是48V驱动,有好几台电机,电流从1.5A至5A都有,设计的板子是根据BOOST-DRV8711参考的,MOSFET使用的是CSD88539ND。需求是要使电机在256细分下,在0~600rpm均可变速运行。

而现在的现状却是,在很多情况下,电机恒速测试时,运行个几秒,十几秒就PDF,或者一上电就PDF。电机也可以在很多参数配置下运行起来,有的能在低速下运行的好、但是加速就PDF。只要运行还算稍微平衡一点的里面进行变速测试,有的能跑个几秒,有的能跑几十秒,长的有能跑一二十分钟,最终都会因PDF错误而停止,由于做的是工业设备,对鲁棒性要求高,参考了所有有关DRV8711的提问和文章,问题会是在哪呢?

为了解决PDF错误,在LowSideGate上连了100ohm电阻,DTIME为850ns。IDRIVEP、IDRIVEN为最小值,尝试太多种细分数、TOFF、TBLANK、TDECAY、DECMOD组合,仍未得到比较好的结果。目前都是在低速下进行优化,然后进行加速测试,基本上都PDF了,在All Mixed下还未测试得到可一组可以长时间运行的参数,只要变速就PDF,默认模式下却可以。有一组参数在001模式(默认模式)下可以变速,但是相当不稳定,有时候几秒,有时候几十分钟,且该模式在低速下运行效果不如All Mixed。

如下两款电机的参数:

  1. Irms=1.5A, R=4.3Ohm, L=15.2mH
  2. Irms=5A, R=0.48Ohm, L=3.6mH
问题:
  1. 如何能稳定解决掉PDF错误呢?
  2. 可以根据电机的参数给出大概的推荐配置吗?
  3. DRV8711变速控制是否可行,方法又是怎么样的?
  4. 变速下,Decay模式的选择(一直不能变速运行在All Mixed模式下),以及ABT的必要
  5. 参数的配置受步进电机的运行温度影响的大小?
还请大神救我于水火之中呀,项目快要交期了……还卡在这,这几个参数磨得我脾气都快没了
Ricardo Li:

http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slva714a/slva714a.pdf

Understanding IDRIVE and TDRIVE in TI Motor Gate Drivers这篇文章的12页提到:驱动外部MOSFEF时,内部栅极驱动器接收到驱动信号并导通,一个较大的电流通过通过内部驱动器,在tDRIVE时间内使得Vgate的电压不断上升到固定值,这时内部驱动器将电流切换到一个较小的值以降低内部功耗,如果内部驱动器导通后Vgate的电压没有上升,驱动器将发送错误警告,以保护外部MOSFET和内部栅极驱动器。而这个错误通常由MOSFET的栅极短路或栅极电流过大引起。

数据手册第24页也提到In PWM mode, if excessive current is detected on the gate drive outputs (which would be indicative of a failed/shorted output FET or PCB fault)。

所以您需要检查电路设计看是否有上述情况。

user4873309:

回复 Ricardo Li:

您好,感谢回复。

我阅读完了您贴的文章后,明白IDRIVE与TDRIVE的关系了,可是在实际操作时,并没有带来任何的改善。根据计算,我需要的配置为IDRIVEP=50mA,IDRIVEN=100mA,TDRIVEP=1us,也是换了很多种这四个值的组合,尽量保证IDRIVE能小则小,效果仍没有变化。我甚至在每个MOSFET的VM上加上了0.01uf与0.1uf电容,把低端栅极电阻从10ohm/20/47/100ohm统统换了一遍,同时更换DTIME值。

目前测试的参数为(驱动的是1.5A电机,256细分):

GAIN=5

TORQUE=10

TOFF=60

TBLANK=20~50

TDECAY=5

ABT=0

DECMOD=1

速度由10rpm加速到300rpm,再从300rpm减速至10rpm变速测试,在这组参数下可以运行起来,时间有长有短。这组参数在低速下不如All Mixed模式振动小,但是我测到的All Mixed却只能在低速下走,一加速就PDF。

下图是我的板子图,几乎与BOOST-DRV8711一致,相比加上了栅极电阻的位置以及检测电阻的低端串联0ohm电阻。

又是这么着一天就过去了……有一次运行了一个小时,我还以为OK了,在59分钟的时候PDF,难受……。会不会是MSOFET不行?而且这个问题有什么实践DEBUG的方法吗?只能不停地试?深切希望得到您的回复

Ricardo Li:

回复 user4873309:

http://e2e.ti.com/support/applications/motor_drivers/f/38/t/396386?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=DRV8711%20PDF

可以按照这个帖子中Wilson Zuo 的回复查找一下,if noise be captured when we sampling the pre-driver output at after 2.2us time, there could be a PDF error reported. 噪声也可能引起PDF错误,可以的话用洗板水或者酒精擦洗电路板,焊接后的松香残留物也是有一定干扰的。另外,降低VM的电压看是否仍然出现PDF错误。

user4873309:

回复 Ricardo Li:

感谢回复,由于转距的需要,电压不能低了,还有别的思路或建议吗?噪音的控制?我已经洗过板子了,问题还是存在。

问题是

确实在使用30V测试时,48V没法跑起来的参数都可以运作了,可是我需要电压在48V,怎么解决呢?
加栅极电阻,为什么很多帖子里只建议在低端加?高端呢?
这种情况是因为噪音的控制?
不能在All Mixed下加速是什么原因呢?
下图是测量高端栅极(蓝色)与高端源极(黄色),使用的CSD88539ND的CGD=1.1nC,当前的高端电流设置为100mA,理论上长时间是11ns。测量到却有两条上升曲线,一条上升时间为近似理论值,一条几乎3倍时间,这是什么原因呢,会不会是因为这个导致的,但是即使我把TDRIVEP配置为2us也是没优化
下图与上图同引脚,栅极波形中,有大部分波形为台阶状的,其它则有直接上升60V,而源极电压都能跟随着动,这其中的原理又是?

这么多问题,才疏学浅,还请您指教,谢谢

qiang jiang1:

回复 user4873309:

我的板子也有这个问题,交流一下QQ425905805

zhongkang zhai:

老兄,您这个问题最后的解决方案是什么?我最近也碰到了这个问题,麻烦不吝赐教,小弟拜谢了

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