A5977和A5979微步DMOS驱动器的热插拔测试结果

A5977和A5979微步DMOS驱动器的热插拔测试结果

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介绍

热插拔、断开或连接集成电路的电源输入和/或电源输出
不推荐,但在某些应用程序中是正常的做法。雷竞技最新网址其中一个应用是在纺织机械中雷竞技最新网址,当电流供应到两个电机绕组时,电机和电源引线可以连接和断开。在这种应用中,IC电机输出和
电源通过开关继电器装置连接到电机驱动PC板(6个引脚)。

该报告概述了热插拔测试结果A5977A5979步进电机驱动程序。为了复制热插拔条件,我们选择了24 V的IC电机供电电压(VBB)和每个绕组1.5 A的电机电流来进行我们的测试。采用不同的微步分辨率和以下热插拔方法进行测试:

  • 两组电机和电源之间的热交换
  • 热插拔单个电机从在线到离线
  • 两组电机之间的热交换与电机驱动器始终通电
  • 热插拔单个电机与电机驱动器始终通电
  • 步进电机单相故障
  • 接通电源,步进电机端子始终连接

客观的

评估A5977和A5979微步DMOS驱动芯片的热插拔性能。

实验装置

图1显示了热插拔步进电机驱动器(A5977/A5979)的测试连接。实验样机已在实验室研制完成,如图2所示。在这个设置中,一个6杆双掷开关用于电机和电源之间的热交换。如图1所示,两个100w的电源和两个步进电机连接在开关的六极上。使用的评估板是标准的A5977/79插座板。

图3显示了用于开发热插拔测试装置的六杆双掷开关的前后视图图像。

图1:步进电机驱动器热插拔测试连接
图1:步进电机驱动器热插拔测试连接

图2:步进电机驱动器热插拔测试的实验设置
图2:步进电机驱动器热插拔测试的实验设置

图3:一个六杆双掷开关,显示前视图(左)和后视图(右)
图3:一个六杆双掷开关,显示前视图(左)和后视图(右)

测量的参数

图4显示了在热插拔测试期间测量各种参数的典型设置。VDD和IDD分别表示逻辑电源电压和电流。

图4:各参数的测量设置
图4:各参数的测量设置

A5977/A5979微步电机驱动ic的热插拔测试结果

以下部分介绍了A5977/A5979步进电机驱动电源ic在各种热插拔条件下的评估。热插拔测试的各种条件总结如下:

  1. 两组电机和电源之间的热交换。
  2. 热插拔单个电机从在线到离线。
  3. 两组电机之间的热交换与电机驱动器始终通电。
  4. 热插拔单个电机与电机驱动器始终通电。
  5. 步进电机单相故障。
  6. 接通电源,步进电机端子始终连接。

对于上述情况,步进电机驱动器已进行多次测试。以下是在这些条件下观察到的结果。

两组电机和电源之间的热交换

这种情况是最基本的热插拔情况,即步进电机驱动器在两组电机和电源组合之间进行热插拔。一个6杆双掷开关用于在两个步进电机和电源组之间热交换电机驱动器。图5 (a)到(d)分别显示了全、半、四分之一和第八步(A5977)模式下的观测结果。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热插拔。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图5:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图5:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

热插拔单个电机从在线到离线

在这种情况下,一个单步进电机与电源组的驱动电机连接;因此,VBB、GND、OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B等6条线路在热插拔时全部接通和断开。图6 (a)到(d)分别显示了全、半、四分之一和第八步(A5977)模式下的观测结果。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热插拔。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图6:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图6:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

两组电机之间的热交换与电机驱动器始终通电

在这种情况下,两个步进电机热交换,而电源总是连接到电机驱动器。因此,热插拔时,只连接和断开OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B 4条线路。图7 (a)至(d)显示了全、半、
四分之一,和第八步(A5977)模式。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热插拔。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图7:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图7:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步、(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)、步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

热插拔单个电机与电机驱动器始终通电

在这种情况下,单个步进电机被热插拔,而电源总是连接到电机驱动器。因此,热插拔时,只连接和断开OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B 4条线路。图8 (a)到(d)分别显示了全、半、四分之一和第八步(A5977)模式下的观测结果。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热交换。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图8:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步和(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。
图8:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步和(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。

步进电机单相故障

在这种情况下,步进电机的一相热连接和断开,电源始终连接到电机驱动器上。因此,在本例中,在热插拔过程中,从OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B这4条线路中任意一条进行了单线连接和断开。图9 (a)到(d)分别显示了全、半、四分之一和第八步(A5977)模式下观察到的结果。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热插拔。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图9:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步和(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。
图9:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步和(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。

步进电机单相故障

在这种情况下,步进电机的一相热连接和断开,电源始终连接到电机驱动器上。因此,在本例中,在热插拔过程中,从OUT1A、OUT1B、OUT2A、OUT2B这4条线路中任意一条进行了单线连接和断开。图10 (a)到(d)分别显示了全、半、四分之一和第八步(A5977)模式下观察到的结果。该测试已在20个ic上进行,其中至少有100个热插拔。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

图10:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步、(b)半步、(c)四步和(d)八步(A5977)模式下热插拔时的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。
图10:A5977/A5979步进电机驱动器在(a)全步,(b)半步,(c)四分之一-热插拔时的性能
(d)第八步(A5977)模式,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(VPHASE)(粉色)、
步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。


结论

对A5977和A5979步进电机驱动器进行了严格的热插拔测试,并在本报告中提出。在上述6种热插拔条件下,至少有20个ic分别被测试了100次(6个条件× 20个ic ×每个100次=总计12000个事件)。

这种热插拔测试也在单个设备上进行了四种不同的步进模式,即全步、半步、四分之一步和第八步(A5977)模式。每次热插拔后,驱动程序运行正常,性能没有变化。

我们可以得出结论,A5977和A5979在本报告中提出的条件下具有健壮的热插拔性能。