A5977和A5979微步DMOS驱动程序的热插拔测试结果

A5977和A5979微步DMOS驱动程序的热插拔测试结果

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介绍

在操作过程中热插拔、断开或连接IC的电源输入和/或电源输出是必要的
不推荐,但在某些应用中这是正常的做法。其中一种应用是在纺织机械中,电机和电源线可以连接和断开,同时电流亚博尊贵会员供应给两个电机绕组。在此应用中,IC电机输出
电源通过开关继电器装置连接到电机驱动器PC板(6针)。

此报告概述了的热插拔测试结果A5977型A5979型步进电机驱动器。为了复制热插拔条件,我们选择了24 V的IC电机电源电压(VBB)和每个绕组1.5 A的电机电流进行测试。使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插拔
  • 将单个电机从在线热插拔到离线热插拔
  • 两组电机之间的热插拔,电机驱动器始终通电
  • 热插拔电机驱动器始终通电的单个电机
  • 步进电机单相化故障
  • 在步进电机端子始终连接的情况下打开和关闭电源

目标

评估A5977和A5979微步进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。如图2所示,已经在实验室开发了相同的实验测试原型。在此设置中,6极双掷开关用于电机和电源之间的热插拔。两个100W的电源和两个步进电机连接在开关的六个电极上,如图1所示。使用的评估板是标准A5977/79插座板。

图3显示了用于开发热插拔测试设置的6极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的测试连接
图1:步进电机驱动器热插拔测试的测试连接

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

图3:显示前视图(左)和后视图(右)的六极双掷开关
图3:显示前视图(左)和后视图(右)的六极双掷开关

参数测量

图4显示了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:各种参数的测量设置
图4:各种参数的测量设置

A5977/A5979微步进电机驱动器IC的热插拔测试结果

下一节介绍在各种热插拔条件下对A5977/A5979步进电机驱动器电源IC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插拔。
  2. 将单个电机从在线热插拔到离线热插拔。
  3. 两组电机之间的热插拔,电机驱动器始终通电。
  4. 热插拔单个电机,电机驱动器始终通电。
  5. 步进电机单相运行时出现故障。
  6. 在步进电机端子始终连接的情况下打开或关闭电源。

步进电机驱动器已针对上述条件进行了多次测试。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插拔

这种情况是热插拔的最基本情况,其中步进电机驱动器在两组电机和电源组合之间热插拔。6极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)分别显示了在全阶、半阶、四分之一阶和八阶(A5977)模式下观察到的结果。此测试在20个IC上进行,至少有100个热插拔。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图5:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图5:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

将单个电机从在线热插拔到离线热插拔

在这种情况下,单个步进电机和电源设备连接到电机驱动器;因此,在热插拔期间,所有六条线路(包括VBB、GND、OUT1A、OUT1B、OUT2A和OUT2B)都是连接和断开的。图6(a)到(d)分别显示了在全阶、半阶、四分之一阶和八阶(A5977)模式下观察到的结果。此测试在20个IC上进行,至少有100个热插拔。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图6:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中的性能,在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图6:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中的性能,在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

两组电机之间的热插拔,电机驱动器始终通电

在这种情况下,两个步进电机热插拔,而电源始终连接到电机驱动器。因此,在热插拔期间仅连接和断开四条线路,包括OUT1A、OUT1B、OUT2A和OUT2B。图7(a)到(d)显示了在全过程、半过程中观察到的结果,
四分之一和八分之一步(A5977)模式。此测试在20个IC上进行,至少有100个热插拔。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图7:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。
图7:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)、步进电机1相电流(IPHASE1)(蓝色)和步进电机2相电流(IPHASE2)(绿色)。

热插拔单个电机和电机驱动器始终通电

在这种情况下,单个步进电机是热插拔的,而电源始终连接到电机驱动器。因此,在热插拔期间仅连接和断开四条线路,包括OUT1A、OUT1B、OUT2A和OUT2B。图8(a)到(d)分别显示了在全、半、四分之一和八阶(A5977)模式下观察到的结果。此测试在20个IC上进行,最少有100个热交换。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图8:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示了直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。
图8:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示了直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色)和步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。

步进电机单相化故障

在这种情况下,步进电机的一相在热状态下连接和断开,电源始终连接到电机驱动器。因此,在这种情况下,在热插拔期间连接和断开四条线路中任意一条线路,即OUT1A、OUT1B、OUT2A和OUT2B。图9(a)到(d)分别显示了在全阶、半阶、四分之一阶和八阶(A5977)模式下观察到的结果。此测试在20个IC上进行,至少有100个热插拔。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图9:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示了直流母线电压(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步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示了直流母线电压(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)。

步进电机单相化故障

在这种情况下,步进电机的一相在热状态下连接和断开,电源始终连接到电机驱动器。因此,在这种情况下,在热插拔期间连接和断开四条线路中任意一条线路,即OUT1A、OUT1B、OUT2A和OUT2B。图10(a)到(d)分别显示了在全阶、半阶、四分之一阶和八阶(A5977)模式下观察到的结果。此测试在20个IC上进行,至少有100个热插拔。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

图10:A5977/A5979步进电机驱动器在热插拔过程中在(a)全步、(b)半步、(c)四分之一步和(d)第八步(A5977)模式下的性能,显示了直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(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)四分之一步热插拔期间的性能-
步骤,和(d)第八步(A5977)模式,显示直流母线电压(VBB)(黄色)、相电压(V相)(粉色),
步进电机相电流(IPHASE1和IPHASE2)(蓝色和绿色)。


结论

本报告对A5977和A5979步进电机驱动器进行了严格的热插拔测试。在上述6种热插拔条件下,至少对20个IC进行了100次测试(6种条件×20个IC×100次=总共12000个事件)。

对于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,在单个设备上也进行了热插拔测试。在每次热插拔后,驱动程序正常运行,性能没有变化。

我们可以得出结论,A5977和A5979在本报告所述条件下具有强大的热插拔性能。