Hallo Community, Ich habe eine H-Brücke (DRV8837) und möchte mit dem Stromsensor INA226 den Strom der über denn Ausgang fließt messen. Dabei gibt es drei Probleme(?) bei denen ich nicht weis wie man die löst. 1. Man misst ja mit dem Sensor über einen High- oder Low-Side-Shunt. Wenn ich an OUT1 einen Shunt anschließe und mit dem Strom messe, kann das ja High-Side oder Low-Side sein, je nachdem wie der Strom gerade fließt. Ist das ein Problem? 2. Da man Ausgang ja ein PWM-Signal hat, hat man sehr hohes dV/dt, muss ich da irgendwas berücksichtigen? 3. Kann ich nicht auch einfach denn Strom an dem ISENSE-Widerstand vom DRV8837 messen (Low-Side), muss man da etwas bestimmtes beachten oder kann es da auch zu Problemen kommen? Mfg, Tropiaon
:
Verschoben durch User
Fabian P. schrieb: > Hallo Community, > > Ich habe eine H-Brücke (DRV8837) und möchte mit dem Stromsensor INA226 > den Strom der über denn Ausgang fließt messen. > > Dabei gibt es drei Probleme(?) bei denen ich nicht weis wie man die > löst. > > 1. Man misst ja mit dem Sensor über einen High- oder Low-Side-Shunt. > Wenn ich an OUT1 einen Shunt anschließe und mit dem Strom messe, kann > das ja High-Side oder Low-Side sein, je nachdem wie der Strom gerade > fließt. > Ist das ein Problem? Schaltplan? > 2. Da man Ausgang ja ein PWM-Signal hat, hat man sehr hohes dV/dt, muss > ich da irgendwas berücksichtigen? Hängt davon ab, doch das geht nur mit Schaltplan! > 3. Kann ich nicht auch einfach denn Strom an dem ISENSE-Widerstand vom > DRV8837 messen (Low-Side), muss man da etwas bestimmtes beachten oder > kann es da auch zu Problemen kommen? > Schaltplan? denkst Du wirklich daß jeder weiß was Du meinst wenn Du "Strommessen über H-Brücke" und dann von Hi/Lowside-Shunt redest? Das was Du da schreibst klingt nach Messung "in H-Brücke" und das ist was vollkommen anderes als Messen "über H-Brücke" Wozu gibt es Schaltpläne - ist der so geheim? MiWi
MiWi schrieb: > Wozu gibt es Schaltpläne - ist der so geheim? Nein, weil ich keinen Schaltplan habe. Wenn ich wüsste wie man richtig denn Strom über OUT1 misst, hätte ich einen Schaltplan. Sonst gibt es da nichts besonderes zu beschalten, wenn man ins Datenblatt von DRV8837 (I2C H-Brücke).
Fabian P. schrieb: > Sonst gibt es da nichts besonderes zu beschalten, wenn > man ins Datenblatt von DRV8837 (I2C H-Brücke). ich hab ins Datenblatt geschaut: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8837.pdf Und ich habe dort weder etwas von "I2C" noch etwas vom "ISENSE-Widerstand vom DRV8837" gefunden. Also: auf welches Datenblatt beziehst du dich? Irgendein lustiges hield, das den DRV8837 verwendet?
Fabian P. schrieb: > MiWi schrieb: >> Wozu gibt es Schaltpläne - ist der so geheim? > > Nein, weil ich keinen Schaltplan habe. > Wenn ich wüsste wie man richtig denn Strom über OUT1 misst, hätte ich > einen Schaltplan. Sonst gibt es da nichts besonderes zu beschalten, wenn > man ins Datenblatt von DRV8837 (I2C H-Brücke). Es macht keinen Sinn für eine nicht dokumentierbare Schaltung des TOs weiter Zeit zu spenden. MiWi
Servus, setze den INA in Reihe zum Motor. Bei jeden Schaltvorgang der FETs entsteht durch parasitäre Induktivität ein Schwingkreis. Dieser kann kurzzeitig eine viel höhere Spannung erreichen als angelegt und dann den INA oder sogar auch den Treiber zerstören. In diesen Fall wird eher zuerst der Treiber in Rauch aufgehen, da nur bis 11V spezifiziert. Ein extra Snubber kann Hilfe schaffen. Ohne ein Oszi hat man schlechte Karte...
Fabian P. schrieb: > Wenn ich an OUT1 einen Shunt anschließe und mit dem Strom messe, kann > das ja High-Side oder Low-Side sein Das macht man ja auch nicht so, sondern der Shunt kommt von GND zum Fusspunkt der H-Brücke. Lies ein Datenblatt von integrierten Motortreiber-ICs, wie die das machen. Georg
Die Schaltungen im Anhang wären mal zwei Ideen, wobei ich beim zweiten nicht weis, wo ich VBUS anhängen soll. MiWi schrieb: > Es macht keinen Sinn für eine nicht dokumentierbare Schaltung des TOs > weiter Zeit zu spenden. Wenn ich eine dokumentierte Schaltung hätte, bräuchte ich hier auch keine Hilfe oder? Mfg, Tropaion
Fabian P. schrieb: > Die Schaltungen im Anhang wären mal zwei Ideen Ver1 ist ganz Unsinn, für den Shunt ist ja schliesslich der Anschluss Isense da. Ver2 ist halb Unsinn, denn R1 ist ja GND bezogen, da braucht man keine Potentialverschiebung mit INA, sondern die Spannung an R1 ist direkt der gesuchte Wert (-> ADC). Georg
Naja, eigentlich ist der ISENSE-Widerstand laut Datenblatt ja da, um denn max. Strom einzustellen "Connect current sense resistor to GND. Resistor value sets current limit level.", weiteres findet man auch noch unter Punkt 7.3.3 (S10). Darum bin ich mir ja nicht sicher ob ich denn einfach so zum Strom messen kann und ob da nicht auch ein zu großes dV/dt ist.
Georg schrieb: > Fabian P. schrieb: >> Die Schaltungen im Anhang wären mal zwei Ideen > > Ver1 ist ganz Unsinn, für den Shunt ist ja schliesslich der Anschluss > Isense da. Bei der Version wird der Motorstrom vollständig erfaßt, was bei V2 nicht der Fall ist (zB Bremsen durch beide Lowside aktiv). Bei V1 sind zwar hohe CM-Störungen vorhanden, die Spannung über dem Shunt ändert sich aber nicht sonderlich schnell - da ist das L dagegen - allerdings wird der Strom je nach Brückenaktivität gelegentlich umgepolt. > Ver2 ist halb Unsinn, denn R1 ist ja GND bezogen, da braucht man keine > Potentialverschiebung mit INA, sondern die Spannung an R1 ist direkt der > gesuchte Wert (-> ADC). > > Georg Je nach Strom und Aufbau des ganzen Pawalatsch kann ein Differenzverstärker für V2 dennoch sinnvoll sein. Kann der INA Spannungen verarbeiten, die negativer als seine negative Versorgungsspannung ist? Kann passieren, wenn L Teil eines Motors ist und der in den Generatorbetrieb geht... Und je nach Bedarf des TO kann die eine oder andere Methode sinnvoll sein. Daher - er wird genauso ratlos sein wie vorher, vielleicht baut er das ganze selber auf und entscheidet dann was er braucht. MiWi
Fabian P. schrieb: > Naja, eigentlich ist der ISENSE-Widerstand laut Datenblatt ja da, um > denn max. Strom einzustellen "Connect current sense resistor to GND. > Resistor value sets current limit level.", weiteres findet man auch noch > unter Punkt 7.3.3 (S10). > > Darum bin ich mir ja nicht sicher ob ich denn einfach so zum Strom > messen kann und ob da nicht auch ein zu großes dV/dt ist. Dann nimm ein Oszi und messe es. Und wenn dV/dT zu groß ist - RC-Filter für den INA sind bereits erfunden.... MiWi
MiWi schrieb: > allerdings wird der Strom je nach Brückenaktivität gelegentlich > umgepolt. Ja, das ist ein Problem, wo ich nicht was ich tun soll. Ich denke nicht das der Sensor negative Ströme erfassen kann. MiWi schrieb: > Bei der Version wird der Motorstrom vollständig erfaßt Das ist jedoch wichtig. MiWi schrieb: > Kann der INA Spannungen verarbeiten, die negativer als seine negative > Versorgungsspannung ist? Kann passieren, wenn L Teil eines Motors ist > und der in den Generatorbetrieb geht... Generatorbetrieb wird nicht vorkommen, da ich keinen Motor anschließe sondern nur eine einzelne Spule. Ich muss denn Strom, der über die Spule fließt wissen (in beide Richtungen), also kommt, nach deinen Aussagen, nur V1 in Frage. MiWi schrieb: > Dann nimm ein Oszi und messe es. Und wenn dV/dT zu groß ist - > RC-Filter für den INA sind bereits erfunden.... Leider wird mir das kaum möglich sein. Im Datenblatt steht eh eine Maßnahme gegen dV/dt aus Seite 14, aber ich weis nicht ob das in diesem Fall nötig ist. Mfg, Tropaion
:
Bearbeitet durch User
Fabian P. schrieb: > Wenn ich eine dokumentierte Schaltung hätte, bräuchte ich hier auch > keine Hilfe oder? Aber wenn du den Schaltungsansatz zeigst sieht man wenigstens, dass es um den DRV8830 geht. Zuvor hattest du konsequent falsch vom DRV8837 geredet, der zu vielen Aspekten deiner Frage nicht die Bohne gepasst hat. Fabian P. schrieb: > 1. Man misst ja mit dem Sensor über einen High- oder Low-Side-Shunt. > Wenn ich an OUT1 einen Shunt anschließe und mit dem Strom messe, kann > das ja High-Side oder Low-Side sein, je nachdem wie der Strom gerade > fließt. > Ist das ein Problem? da der INA226 sowohl mit negativer als auch mit positiver Differenzspannung klar kommt, wäre das zunächst mal kein Problem. Fabian P. schrieb: > 2. Da man Ausgang ja ein PWM-Signal hat, hat man sehr hohes dV/dt, muss > ich da irgendwas berücksichtigen? Bei fester Stromrichtung hängt einer der beiden Ausgänge fest auf dem High-Potential, der andere springt im Takt der PWM zwischen GND und dem High-Potential. Der Shunt auf der High-Side würde problemlos gehen. Der Shunt auf der Low-Side sähe sehr schnelle Gleichtaktsprünge. Der INA226 hat zwar eine hohe Gleichtaktunterdrückung. Wie viel von der bei der PWM-Frequenz noch übrig ist, ist aber leider nicht spezifizert. Daher kann es gut sein, dass die Messung mit dem Shunt an OUT1 bei einer Stromrichtung klappt, bei der anderen Stromrichtung aber verfälschte Werte liefert. Fabian P. schrieb: > 3. Kann ich nicht auch einfach denn Strom an dem ISENSE-Widerstand vom > DRV8837 messen (Low-Side), muss man da etwas bestimmtes beachten oder > kann es da auch zu Problemen kommen? Du musst beachten, dass über ISense immer nur in der On-Phase der PWM ein Strom fließt. In der Off-Phase, wenn der Strom über die beiden oberen Schalter des DRV8830 zirkuliert, ist die Spannung an ISense gleich Null. Wenn dich der Strom durch den Motor interessiert (nicht der mittlere Strom durch den DRV), dann müsstest du den Spannungsabfall am ISense-Pin jeweils dann abtasten, wenn der Low-Side Schalter des DRV8830 an ist. Dafür ist der INA226 aber zu langsam: er gibt dir nicht den Strom während der On-Phase sondern den Mittelwert des Stroms. Fabian P. schrieb: > Ich denke nicht das der Sensor negative Ströme erfassen kann. sicher kann er negative Ströme erfassen. Die "shunt input voltage range" geht gleichweit ins posivtive wie ins negative. Negative Differenzspannung am Eingang wären also ok, aber mit negativen Gleichtaktspannungen kommt der INA226 nicht klar.
Achim S. schrieb: > Aber wenn du den Schaltungsansatz zeigst sieht man wenigstens, dass es > um den DRV8830 geht. Tut mir Leid, da habe ich etwas verwechselt. Vielen Dank für deine ausführliche Erklärung, jetzt verstehe ich einiges etwas besser. Was würdest du mir Empfehlen, wie ich denn Strom über die Spule am besten mit I2C messe, es muss nicht unbedingt der INA226 sein, vll. gibt es ja passendere? Irgendwie komme ich auf keinen grünen Zweig. Danke und Mfg, Tropaion
:
Bearbeitet durch User
Tja, so richtig ideal ist die Kombi aus PWM Motorkontrolle und I2C-Messung auch nicht. Ein erster Ansatz wäre: versuch einfach mal den Shunt an Out1 und schau dir an, wie starkt die Gleichtaktsprünge bei einer Stromrichtung die Messung verfälschen. Mit der anderen Stromrichtung (ohne Gleichtaktsprünge am Shunt) hast du ja einen guten Vergleichswert, was herauskommen müsste. Wie schon geschrieben: im Datenblatt des IN226 finde ich keine explizite Angabe, wie groß seine CMRR bei der Schaltfrequenz des DRV8830 ist. Du kannst also nicht sicher sein, dass du gute Werte bekommst, aber du kannst es zumindest ja mal probieren. Ein anderer Ansatz wäre, den Strom an ISense während der On-Phase zu messen. Dazu bräuchtest du aber einen ADC, dessen Abtastzeitpunkt du mit der PWM synchronisieren kannst. Wenn nur eine Spule als Last dranhängt (kein Generatorbetrieb) dann könntest du die Stromrichtung ja aus der Registereinstellung des DRV8830 bestimmen (unmittelbar nach dem Umpolen der H-Brücke würde die Stromrichtung dann natürlich erst mal nicht stimmen).
Hallo, > Fabian P. schrieb: > Naja, eigentlich ist der ISENSE-Widerstand laut Datenblatt ja da, um > denn max. Strom einzustellen "Connect current sense resistor to GND. > Resistor value sets current limit level.", weiteres findet man auch noch > unter Punkt 7.3.3 (S10). Hier sieht man auf S. 8 in dem Prinzipschaltbild, wo und wie der Strom aus I_Sense stammt. Es wird also immer der Brückenstrom direkt gegen Masse dargestellt, sofern gleichzeitig ein High-Sideschalter und ein Low-Sideschalter aktiv sind. (normaler statischer Betrieb der Spule, unabhängig von der Polarität an der Spule). http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8830.pdf > Darum bin ich mir ja nicht sicher ob ich denn einfach so zum Strom > messen kann und ob da nicht auch ein zu großes dV/dt ist. Was ist jezt das Problem? Dass die Spule beim harten Ausschalten hohe Induktionsspitzen erzeugen kann, sollte klar sein. Dagegen mußt die Schaltung eh geschützt werden (entwerder extern oder durch interne Beschaltung in der H-Brücke. Du muss die Stromüberwachung ja auch gar nicht nutzen, kannst aber den Spannungsabfall am Meßshunt des I_sense-Pins allemal zur Strommessung nutzen. Dafür reicht dann auch ein einfacher OPV, um die evtl. zu geringe Meßspannung von paar 10 mV auf das erforderliche Level der Auswerteschaltung anzupassen. Aufpassen mußt du nur mit der Masse deiner Messchaltung, weil die durch den Spulenstrom verfälscht werden kann. Da kommt es dann auf das Layout an. Gruß Öletronika
:
Bearbeitet durch User
Achim S. schrieb: > in erster Ansatz wäre: versuch einfach mal den Shunt an Out1 und schau > dir an, wie starkt die Gleichtaktsprünge bei einer Stromrichtung die > Messung verfälschen. Mit der anderen Stromrichtung (ohne > Gleichtaktsprünge am Shunt) hast du ja einen guten Vergleichswert, was > herauskommen müsste. Wie schon geschrieben: im Datenblatt des IN226 > finde ich keine explizite Angabe, wie groß seine CMRR bei der > Schaltfrequenz des DRV8830 ist. Du kannst also nicht sicher sein, dass > du gute Werte bekommst, aber du kannst es zumindest ja mal probieren. Das wäre wohl das eheste das ich machen kann, leider habe ich keine Möglichkeit es vorher zu probieren, ich muss wohl hoffen das es einfach funktioniert. Eine zweite Möglichkeit wäre noch, denn Widerstand der Spule im Leerlauf zu messen, leider gibt es keine I2C Widerstandssensoren. Mfg, Tropaion
:
Bearbeitet durch User
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.