[Dopler 0]

Здравствуйте.

Производим плату управления ударным гравером. В качестве ударной головки используется шаговый двигатель, обмотки которого включены встречно параллельно, на вал установлено коромысло с иглой. При подаче тока в прямом направлении игла бьет (импульс удара), в обратном направлении - возвращается (импульс возврата), чтобы под тяжестью коромысла игла не царапала, на высокой частоте подаются короткие импульсы (импульсы удержания).

Для управления ударом-возвратом-удержанием много лет использовали драйвер DRV8870. Он работает вот в таких режимах:

Два щупа осциллографа подключены к выходам драйвера (относительно земли), нагруженного на ударную головку. Никаких чудес нет, все работает согласно таблице документации (forwarde-brake-reverse-brake) 

Вот так выглядит осциллограмма тока в головке:

Затем выпускали другую линейку контроллеров с управлением моторов осей DRV8711, поэтому было удобно и драйвер головки выполнить на нем (у него есть соответствующий режим direct PWM mode), который вроде бы ничем не должен отличаться от drv8870. Примерно два года назад DRV8711 полностью пропал из продажи (у нас потребности около 5 тысяч в год), мы вынуждено перешли на драйвера тринамик для осей и вернулись drv8870 в качестве драйвера головки. Но со временем пошли слухи, что головка на DRV8711 работала лучше. Вот режимы drv8711 из документации:

И осциллограммы. Драйвер нагружен на ту же самую головку.

 

Видно, что осциллограмма тока немного отличается в области между ударом и возвратом (форма спада тока). Также после импульса возврата отсутствуют колебания, которые, как оказалось, и приводят к ухудшению качества гравировки.

На осциллограмме напряжения видно, что в конце импульса удара и в конце импульса возврата драйвер формирует очень короткий импульс обратной полярности (желтый импульс на падающем фронте голубого и голубой на падающем фронте желтого). При этом короткие импульсы удержания обрамлены с двух сторон импульсами обратной полярности, вот так они выглядят.

 

При смене режимов decay эти импульсы немного меняют форму, но суть остается - все прямые импульсы сопровождаются короткими обратными и наоборот.

Не могу понять, чем обусловлено такое поведение. В документации режим direct PWM описан вскользь. Влияет ли такое поведение микросхемы на быстрое затухание колебательных процессов после импульса возврата, или они обусловлены какими-то другими особенностями схемы (емкостью и быстродействием транзисторов)? 

Начал смотреть осциллограммы на затворах транзисторов, во время голубых импульсов все транзисторы закрыты, т.е. это похоже просто срабатывает dead time. Что тогда влияет на колебания?

Вот так выглядит напряжение на головке во время этих коротких импульсов:

вот так ток

 

 

 

 

[HardEgor 64]

6 часов назад, Dopler сказал:

Влияет ли такое поведение микросхемы на быстрое затухание колебательных процессов после импульса возврата, или они обусловлены какими-то другими особенностями схемы (емкостью и быстродействием транзисторов)?

У драйвера на транзисторах слишком маленькое сопротивление канала, поэтому надо уменьшить добротность контура. А может у DRV8711 по питанию только керамика стоит, а у DRV8870 электролит?

Поставьте несколько ом последовательно с каждой обмоткой. Или параллельно сотню ом? Не знаю какой у вас ток, поэтому приблизительно.

[Dopler 0]

On 11/27/2022 at 1:43 AM, HardEgor said:

У драйвера на транзисторах слишком маленькое сопротивление канала, поэтому надо уменьшить добротность контура. А может у DRV8711 по питанию только керамика стоит, а у DRV8870 электролит?

Поставьте несколько ом последовательно с каждой обмоткой. Или параллельно сотню ом? Не знаю какой у вас ток, поэтому приблизительно.

Спасибо, попробую, решил еще посмотреть более современный драйвер DRV8874, отложил эксперименты, пока жду образцы.

[Dopler 0]

Каких-то фундаментальных вещей я не понимаю. Вот одна и та же плата (драйвер drv8711 с внешними транзисторами). Все-все режимы одинаковые. Различается только deadtime драйвера. В первом случае 400 нс, во втором - 800 нс.

 

Ток дорастает примерно до 1.5А

[HardEgor 64]

3 часа назад, Dopler сказал:

Каких-то фундаментальных вещей я не понимаю. Вот одна и та же плата (драйвер drv8711 с внешними транзисторами). Все-все режимы одинаковые. Различается только deadtime драйвера. В первом случае 400 нс, во втором - 800 нс.

А вопрос где?

И что за осциллограммы на снимках?

[Plain 168]

15 часов назад, Dopler сказал:

Каких-то фундаментальных вещей я не понимаю.

Покажите, что происходит на шине питания.

[Dopler 0]

12 hours ago, HardEgor said:

А вопрос где?

И что за осциллограммы на снимках?

Это осциллограмма - ток в головке, снятая датчиком hantek cc-65

36 minutes ago, Plain said:

Покажите, что происходит на шине питания.

питание смотрел, криминала там нет, сниму осциллограмму 

[HardEgor 64]

46 минут назад, Dopler сказал:

Это осциллограмма - ток в головке, снятая датчиком hantek cc-65

Какой вопрос-то какой, что не так в осциллограмме?

[Plain 168]

2 часа назад, Dopler сказал:

питание смотрел, криминала там нет, сниму осциллограмму 

Его надо смотреть синхронно со всем тем, что Вы называете мистикой.

[Dopler 0]

 

 

Вот еще вполне конкретный вопрос, на тему исследования драйверов тексаса. На картинке драйвер drv8874. Желтый-управляющий сигнал, синий - выход драйвера. Частота следования 40 кГц. Длительность импульса примерно 800 нС. Выход подключен к резистору 100 ом. Видно, что все управляющие импульсы строго одинаковые, при этом импульсы на выходе плавают по длительности (и соответственно по амплитуде), а иной раз и вовсе пропадают. С чем это связанно? Почему драйвер плохо работает на коротких импульсах? Какие-то цепи внутри не до конца разряжаются?