ZHCAE66 July   2024 DRV8706-Q1 , DRV8714-Q1 , DRV8718-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2背景和理论知识
    1. 2.1 影响确定大容量电容器大小的因素
    2. 2.2 脉宽调制
    3. 2.3 估算电机电流变化
    4. 2.4 使用理想电容器的通用指导值计算
  6. 3实际结果
    1. 3.1 示例测量
    2. 3.2 经修订的实用通用指导原则
    3. 3.3 其他注意事项
  7. 4总结
  8. 5参考资料

影响确定大容量电容器大小的因素

所需的大容量电容大小取决于多种因素,包括:

  • 电机系统所需的最高电流
  • 电源的类型、电容和拉电流的能力
  • 电源和电机系统之间的电感量
  • 操作方法,无论是连续调制还是使用脉宽调制
  • 可接受的电源电压纹波
  • 电机类型(有刷直流电机、无刷直流电机、步进电机)和电机特征
  • 电机启动和制动方法

在理想的直流电机系统中,电机驱动电路和电源之间没有阻抗,可以将其建模为理想的恒压源。在这种理想的情况下,电机电源电压没有任何变化。然而,在实际系统中,电源和电机驱动系统之间的电感会限制来自电源的电流的变化速率。驱动器电路板或配电网络上还可能存在滤波电感。电源(在汽车系统中通常是 12V 电池)与电机驱动电压 VM 之间的电感建模为在正极端和接地端连接上标记为寄生电线电感 的集总电感,如图 2-1 所示。

如果局部大容量电容太小,系统将以电机电源电压变化的方式对电机中的电流不足或过剩电流作出响应。当使用足够大的大容量电容时,可以快速容纳电流变化,让电机电源电压保持稳定。

 来自 DRV8718-Q1 数据表的电机驱动模型图 2-1 来自 DRV8718-Q1 数据表的电机驱动模型

电机驱动器数据表通常会给出建议的最小值,但需要进行系统级测试来确定大小适中的大容量电容器。表 2-1 显示了 TI 电机驱动器数据表中建议的示例。在这里,CPVDD1 和 CPVDD2 都以并联方式从电机电源电压(VM 或 PVDD)连接到接地端 (GND)。

表 2-1 推荐的外部元件
元件引脚 1引脚 2推荐
CPVDD1PVDDGND0.1µF、低 ESR 陶瓷电容器、额定电压为 PVDD。
CPVDD2PVDDGND大于或等于 10µF、额定电压为 PVDD 的局部大容量电容器。
CDVDD(1)DVDDGND1.0μF、6.3V、低 ESR 陶瓷电容器
CAREF(1)AREF(3)GND0.1μF、6.3V、低 ESR 陶瓷电容器
CVCPVCPPVDD1μF、16V、低 ESR 陶瓷电容器
CFLY1CP1HCP1L0.1µF、低 ESR、额定电压为 PVDD 的陶瓷电容器
CFLY2CP2HCP2L0.1µF、PVDD + 16V、低 ESR 陶瓷电容器
RnFLTVCC(2)nFLT上拉电阻器,IOD ≤ 5mA
建议使用局部旁路电容器来降低外部低压电源的噪声。如果另一个旁路电容器靠近用于外部低压电源的器件,并且电源上的噪声很小,则可以选择移除该元件。
VCC 不是器件上的引脚,而是外部低压电源上的引脚。
在 DRV8714-Q1 RHA 封装上,AREF 引脚不存在,AREF 电源来自 DVDD 引脚。