有幸拿到极海APM32F035系列-电机开发板的测评资格,也看到大家的测评帖子,都写的不错。
大体格式都类似;
板子简述,布局描述,单元电路说明,程序调试灌入,电机参数修改,电机运行……END!
个人觉得这说明板子能驱动电机,能转。我相信厂家能发布这个评估板,算是起码要求。
就好像买个耳机或是音响,一定能响。具体品质,音色怎么样,如果是专业的评测,应该对功率,频响,失真度这些基本指标做一些评估; 或者主观的音色评估,某某歌曲,几分几秒,哪个音表现如何如何等等。。
由于年底公司项目太忙,一直没有来得及启动这个事情,这周末稍微闲一点,先简单的看了一下,说说自己的一点意见,仅供参考,欢迎大家讨论。
既然是评估版,一般是需要能指导工程师设计的。因为我们做工程师的,大部分时候做新设计的时候,都是先拿DEMO进行测试,测试OK后再将单元电路导入到自己的项目设计中。
测评的话,我认为主要需要体现这几方面的内容:
1;板子做的好的地方;
2;过程中觉得有疑问的地方;
3;觉得不合理的地方,或者改善建议。
好的地方,前面的同学们都说了,我就不再重复赘述。
我说说我的疑问和建议,以及下一步的评测计划。
疑问1:
Q7,看着应该是电源电路中的一颗MOS管,原理图中没有找到,不知是如何控制的。
疑问2:
在母线输入地与功率地以及系统小信号地(GND)之间用了一颗小的二极管隔离,一般这种接法用于防电源反接。
在电机重载的情况下,这个小二极管的过电流能力是否安全;
另外这对于母线电压采样精度也会造成影响,二极管的导通压降Vf随着温度和电流变化会很大。
建议1:
板子中间部分的三相桥驱FD6288应该靠近半桥MOS布局,而不是靠近小信号端;
原因有以下两点:
1;MOS管的Vgs走线太长,太长的走线寄生电感会大,造成Vgs震荡,可靠性以及效率变差,严重时会导致炸机。
2;由于需要驱动上管,UVW三条相线需要拉到桥驱芯片引脚作自举,这三条相线属于高频大功率线路,在板子上面的回路应该尽量短,或是覆盖面积应该尽量小。以免造成干扰,导致EMC测试超标。
建议2:
1;母线电容在三相桥的一侧,三相上下桥MOS两端需要布置吸收网络,RC或是直接高压瓷介电容来吸收MOS关断时候产生的尖峰电压。
不这样做的后果是,靠近母线电容的桥MOS电压应力较小,远离母线电容的桥MOS电压应力较大!
以上是对于原理图的疑问以及布局的建议,下一步我的评估计划如下;
既然是电机驱动评估板,那么我们主要对于电机驱动部分电路进行评测:
1;重载工况以及急加速,急减速,主要看MOS最大占空比及最小占空比情况下:
MOS管Vgs电压波形,上升时间,下降时间,死区时间,米勒平台,是否震荡,开关是否顺畅。
MOS管Vds的电压应力(尖峰电压)是否符合降额规范。
2;限流精度及其灵敏度:
堵转,坡启,急加速,急减速下的母线及相线的限流精度。
母线限流不准或是迟钝,会导致运行过程中断电(电池或是电源保护)的风险。
相线限流不准或是迟钝,会有炸机的风险。
3;保护策略
电机相线缺相,相线短路,霍尔位置传感器失效场景的保护是否有效,会不会炸机。
敬请期待!
End 20240128 硬件薛工
还有一个点,忘记说了:
1.65V基准电压这里,运放输出直接接电容,我认为这是不合适的。
因为电容,在暂态分析时候,我们可以把它看作成恒压源,内阻很小,而运放的输出引脚输出阻抗也是低阻的。
这样硬碰硬,有些时候会产生震荡,导致系统工作不稳定。
一般我们会在运放的输出口与电容之间串一个小阻值的电阻来作阻抗缓冲匹配。如下图: