ZHDA058A January   2020  – February 2026 DRV8434S , DRV8889-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2步进电机的反电动势
  6. 3现有失速检测方案
    1. 3.1 在电流过零期间测量反电动势
    2. 3.2 固定关断时间方法
    3. 3.3 PWM 周期计数方法
  7. 4TI 集成的失速检测算法
    1. 4.1 失速检测方案的详细信息
      1. 4.1.1 TRQ_COUNT 和 STL_TH 位分辨率
      2. 4.1.2 放大扭矩计数和失速阈值
    2. 4.2 失速检测结构的详细信息
      1. 4.2.1 SPI 接口器件
      2. 4.2.2 硬件接口器件
        1. 4.2.2.1 STL_MODE 和 TRQ_CNT/STL_TH 引脚
        2. 4.2.2.2 STL_REP 引脚
    3. 4.3 失速检测配置的详细信息
      1. 4.3.1 SPI 接口器件
        1. 4.3.1.1 如何在 SPI 器件中设置失速阈值
          1. 4.3.1.1.1 用户定义的失速阈值
          2. 4.3.1.1.2 驱动器定义的失速阈值
      2. 4.3.2 硬件接口器件
        1. 4.3.2.1 如何在硬件器件中设置失速阈值
          1. 4.3.2.1.1 用户定义的失速阈值
          2. 4.3.2.1.2 驱动器定义的失速阈值
    4. 4.4 失速检测功能的实验结果
      1. 4.4.1 正常和失速条件下的电机波形
      2. 4.4.2 TRQ_COUNT/STALL_TH 分辨率分析
      3. 4.4.3 运行条件下的扭矩计数变化
        1. 4.4.3.1 随电机转速和运动方向的变化
        2. 4.4.3.2 低电机转速造成的限制
        3. 4.4.3.3 高电机转速造成的限制
        4. 4.4.3.4 随电源电压的变化
        5. 4.4.3.5 随微步进设置的变化
        6. 4.4.3.6 随输出压摆率的变化
        7. 4.4.3.7 随环境温度的变化
        8. 4.4.3.8 随满量程电流设置的变化
          1. 4.4.3.8.1 高线圈电阻导致的限制
        9. 4.4.3.9 固定运行条件下的稳态计数变化
  8. 5评估示例
    1. 5.1 汽车前照灯调平和旋转
    2. 5.2 汽车抬头显示 (HUD)
    3. 5.3 HVAC 阀门控制
  9. 6总结
  10. 7参考资料
  11. 8修订历史记录

3.1 在电流过零期间测量反电动势

目前大多数可用的失速检测方案都可以在正弦电流过零期间测量反电动势。当线圈电流为零时，电机线圈两端的电压等于反电动势。电机失速时，反电动势降至接近零值。因此，当反电动势减小时，其可以很好地指示电机已失速。

但是，这种方法有一些缺点，例如：

  • 仅在过零期间监控反电动势。
  • 测量时段需要确保线圈电流确实达到零。过零点附近线圈电压波形中的振铃可以缩短测量时段，并可能需要额外的消隐时间。
  • 对于高电机转速，此方法需要复杂的电路才能进行快速测量。因此，此方法不适用于中高电机转速。
  • 此方法在全步进模式下不起作用 — 线圈电流在满量程设置的 71% 到 –71% 之间切换；因此，无法进行过零检测。有些方法即使在全步进模式下也可强制执行过零周期，但这些方法有其自身的问题。
  • 当电机缓慢旋转时，很难检测到反电动势的变化。