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如何防止电机驱动系统中的电源故障

时间:2022-06-17 17:11:01来源:21ic电子网

导语:​生活中很多时候,我们遇到的挑战似乎一下子就来了。在急诊室,他们使用诸如“分诊”之类的术语,其中将紧急程度分配给个别患者以确定必要的护理顺序。例如,被灰熊袭击的人在孩子喉咙痛之前得到治疗。

  作为电路设计师,我们遇到了类似的挑战,尽管没有那么剧烈。作为一名年轻的电气工程专业学生,我们还被教导在使用叠加、基尔霍夫电流定律和节点分析等技术分析电路时分离源、电流和电压。我们用来将令人生畏的复杂电路简化为更易于理解的所有工具。

  同样的逻辑也适用于设计电机驱动电路。当有刷电机中的电刷与换向器中的部件建立和断开连接时,火花会飞溅。我们都在家里的手持电钻中看到了这一点。用于数千种应用的有刷电机是一只嘈杂的野兽。随着电刷随着时间的推移而磨损,电源和接地之间可能会发生瞬时短路,并导致电源反复崩溃。这些非常小的下降(100 纳秒)可能会导致系统出现故障,并使微处理器因中断而超负荷运行。在电机电源和板 d GND 之间使用差分探头,噪声非常明显,并导致系统中出现欠压故障。

威尼斯人正规网址  通过将电机电源与逻辑电源分离,在DRV8835和DRV8836、DRV8837和DRV8838和DRV8839等器件中解决了这个问题。

威尼斯人正规网址  DRV8835为摄像机、消费类产品、玩具、和其它低电压或者电池供电的运动控制类应用提供了一个集成的电机驱动器解决方案。 此器件有两个H桥驱动器,并且能够驱动两个直流电机或者一个步进电机,以及其它诸如螺线管的器件。 每个输出驱动器功能块包括配置为H桥的N通道功率MOSFET以驱动电机绕组。 一个内部电荷泵生成所需的栅极驱动电压。DRV8835的每个H桥能够提供高达1.5A的输出电流。 它在0V至11V的电机电源电压范围,以及2V至7V的器件电源电压范围内运行。可选择的相位/使能和IN/IN接口与工业标准器件兼容。内部关断功能支持过流保护、短路保护、欠压锁定以及过温保护。DRV8835采用具有PowerPAD™的极小型12引脚WSON封装(环保型:符合RoHS标准且不含Sb/Br)。

  ●特性:

威尼斯人正规网址  ■双H桥电机驱动器

  ▲能够驱动两个直流电机或者一个步进电机

  ▲低金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 导通电阻:

  ◆高侧 + 低侧(HS + LS) 305mΩ

  ■每个H桥1.5A的最大驱动电流

  ■两桥并联可实现3A的驱动电流

  ■单独的电机和逻辑电源引脚:

  ▲0V至11V电机运行电源电压范围

威尼斯人正规网址  ▲2V至7V逻辑电源电压范围

  ■ 独立的逻辑和电机电源引脚

  ■ 灵活的脉宽调制(PWM)或者相位/使能接口

威尼斯人正规网址  ■具有95nA最大电源电流的低功耗睡眠模式

  ■ 极小型2mm x 3mm晶圆级小外形尺寸无引线(WSON)封装

威尼斯人正规网址  这些器件指定在逻辑电源 (VCC) 上运行低至 1.8V,通常连接到一个稳压的微处理器电源轨。但是,这是您问题的解决方案 - 电机电源 (VM) 指定为低至 0V!因此,您在图 1 中看到的所有这些烦人的电源中断都会导致逻辑内核出现零故障。

  还有一个可能被忽视的优势。输入逻辑阈值按逻辑电源 (VCC) 调整。这允许设备使用 1.8V 逻辑工作,这在电池供电设备中更为常见。

威尼斯人正规网址  分离变量时,复杂的问题总是更容易解决。在充满挑战的电机世界中也不例外,将您的逻辑电源与电机电源分开,享受您的空闲时间,而不是花在电源过滤或中断服务程序上。

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