又一夜无眠，烦恼，困惑，纠结混杂着：请教电机驱动怎么实现过流过压欠压保护

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 06:40:41

因为疫情，被封控着，工作也丢了，女朋友也分开了，本想着趁着疫情静下心来学习，学习的过程中，也遇到了种种疑惑和不解，想想，还是再来问问各位前辈老师吧。

大概情况是这样的，因为对运动控制的领域比较感兴趣（本职是C++后台工程师），所以也断断续续在学习电路方面的一些知识，过程是比较痛苦，但也是快乐的，毕竟因为兴趣所致。

通过开源项目和阅读了较多的BLOG文章，了解到了一些开源的电机驱动器板，其中就遇到了一些比较大的疑惑是：

过流保护，过载保护，以及欠压保护。我看一些BLOG文章上说，以上这些对电机驱动器很重要，必须要有。当然，我觉得也是应该要有的，毕竟涉及到安全和稳定性。

但是，我看一些开源的电机驱动器产品中，好像都没有这三样东西（过流保护、过载保护、欠压保护），例如比较有名的开源项目ODrive和VESC，这些项目算是比较知名的开源电机驱动器项目了，我看了它们的电路板原理图，好像真的都没有做这三样。

那我的疑惑就来了，为什么他们不做呢？难道他们不懂？（不太可能吧，好像他们也是高手前辈大师啊），难道因为图控制成本？也应该不至于吧。

问题又来了，他们这些产品，都算是知名的产品，DIY的人也很多，为什么他们都不提出这个问题来呢？很疑惑啊。

左想右想，始终没想明白，直到我有一天看到了这么一个东西后，我突然把这两者联系了起来。

http://www.meanwell.com.cn/webap ... .aspx?prod=HRP-600N 就是这个电源。

所以，我在想如果说电机的驱动板主电源，不是从家里那种插座上直接插电接入电源，而是通过这个 HRP-600 类似的电源取电，也就是说，通过这个HRP-600为驱动板供电，那是不是电机驱动板上面，就不需要再设计过流保护，过载保护，欠压保护了，因为这个HRP-600它已经做了？

如果不是从这个HRP-600上取电，而是从类似家里那种普通插座上接入电源的话，那么电机驱动板上，就需要有过流保护，过载保护，欠压保护功能了？

我这样理解对吗？

最后祝大家每天都开开心心的，谢谢大家。

akey3000 · 发表于 2022-4-18 06:58:21

过流过压欠压，可能是指驱动mos或igbt的芯片硬件特性。话说，疫情和失业有关系？c++后台工程师继续搞后台不挺好么？

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 07:23:02

akey3000 发表于 2022-4-18 06:58
过流过压欠压，可能是指驱动mos或igbt的芯片硬件特性。话说，疫情和失业有关系？c++后台工程师继续搞后台不 ...
(引用自2楼)

“可能是指驱动mos或igbt的芯片硬件特性”

这句话没有很好的理解，老师可以再详细的解说一下吗？

我的理解是你是说，“mos和igbt”上就已经具备了过流过压欠压的功能了吗？

因为疫情的持续，公司倒闭了，也算是失业吧。

keshipt · 发表于 2022-4-18 07:44:38

工作是如何丢的？女朋友是如何分的，说出来让大家感受一下疫情带来的影响

armok. · 发表于 2022-4-18 07:49:34

“又一夜无眠，烦恼，困惑，纠结混杂着 ”标题不合格。请自行修正。

帖子标题必须能充分说明帖子的内容。如你要问AVR的ADC如何才能测量得比较准确，“AVR的ADC如何消除干扰测量得比较准确？”是合格的标题。不合格举例：
1：小女子冰天雪地裸体跪求解决方法
2：救命啊...
3：高手请出招，一个无法解决的AVR问题
4：一个困扰学习单片机初学者，惊动单片机开发者的难题
5：AVR的ADC测量（点评：你到底是问问题，或是有技术心得与大家分享？）

qtechzdh · 发表于 2022-4-18 07:51:37

软件层面处理的吧，毕竟电机驱动是动态输出的，靠硬件有很大局限性

abutter · 发表于 2022-4-18 08:02:16

我用软件的话给你解释以下，如果你设计一个可以重用的库，那么做的接口单一比较好，内存申请和释放有时候必须由外边做。

z123 · 发表于 2022-4-18 08:10:33

过流保护、过载保护、欠压保护————软件做保护吧

akey3000 · 发表于 2022-4-18 08:20:20

xoxojzz 发表于 2022-4-18 07:23
“可能是指驱动mos或igbt的芯片硬件特性”

这句话没有很好的理解，老师可以再详细的解说一下吗？

(引用自3楼)

查一下栅级驱动芯片规格书

zhiwei · 发表于 2022-4-18 16:09:19

电源1kW，你的驱动器能输出200W，你觉得能靠电源来保护吗？如果堵转等极端情况你的驱动器不做保护就秒烧。。。

epwwm · 发表于 2022-4-18 16:12:57

看标题是水贴，进来却是谈技术

shuiluo2 · 发表于 2022-4-18 16:18:35

epwwm 发表于 2022-4-18 16:12
看标题是水贴，进来却是谈技术
(引用自11楼)

+1

BOERLBH · 发表于 2022-4-18 16:31:25

复杂的电机驱动没做过，步进电机驱动到做过，这些保护与用什么电源没关系，欠压可能有的没有，但是过载过流肯定有，如果用集成的驱动芯片（比如东芝 TBXXXX系列）芯片本身带这些基本保护功能。如果自己做驱动电路最基本的过流保护肯定要做，不然电机堵转，电机不匹配。。。不是烧电机就是烧电路。

442502587 · 发表于 2022-4-18 16:47:38

epwwm 发表于 2022-4-18 16:12
看标题是水贴，进来却是谈技术
(引用自11楼)

这就是女朋友分开的原因

liyz009 · 发表于 2022-4-18 17:26:18

我觉得楼主还是研究研究女朋友问题吧

dgtg · 发表于 2022-4-18 17:34:54

我想听女朋友的故事

zhanyanqiang · 发表于 2022-4-18 17:35:24

Drv8301里面带这些功能啊，数据手册内有体现，通过寄存器配置

zzage · 发表于 2022-4-18 17:38:17

过压的检测：一般在电源的输入端串几个电阻，把他降到单片机AD能采集的范围内。
过载的话，一般是驱动驱动芯片自带的，采集MOS管Vds的压降（驱动芯片内部有一个比较器比较，这个值可以设置）。
过流的话，一般外部放一个采样电阻（一般称检流电阻，这个电阻要求比较高，要锰铜的，功率要大，至少要1~2W的。精度要求也高。）。这个电阻比较明显，一般封装比较大，看功率，一般都是1210,2512，功率小的话，也有1206的。
采集流过这个电阻的电流，电流*电阻=电压。然后把这个电压放大一下，与比较器比较。比较器的另一端设置的值，就是过流的值。过流了，比较器输出低电平，把单片机的刹车脚拉低。

你找一份驱动器的芯片资料看看，就明白了。
开源项目ODrive和VESC上面的驱动芯片应该是DRV8301,内部包含了运放的，但外置的检流电阻应该可以看的见。

lhj200304 · 发表于 2022-4-18 18:58:03

DRV8301 读一下他的手册，上面写的很清楚，过流保护 igbt 保护温度保护都有的

qhcplus · 发表于 2022-4-18 19:16:21

首先你概念错了，所有的电路都需要保护措施，没有肯定错了或者你理解错了

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:10:53

zzage 发表于 2022-4-18 17:38
过压的检测：一般在电源的输入端串几个电阻，把他降到单片机AD能采集的范围内。
过载的话，一般是驱动驱动 ...
(引用自18楼)

谢谢详细的解答

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:11:09

qhcplus 发表于 2022-4-18 19:16
首先你概念错了，所有的电路都需要保护措施，没有肯定错了或者你理解错了 ...
(引用自20楼)

嗯，概念错了。

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:15:21

lhj200304 发表于 2022-4-18 18:58
DRV8301 读一下他的手册，上面写的很清楚，过流保护 igbt 保护温度保护都有的 ...
(引用自19楼)

如果有一些驱动芯片没有呢？例如 2EDL05N06PF 这一款，哪该怎么办呀？

armok. · 发表于 2022-4-18 21:18:48

楼主看5楼的提醒，要修改标题。

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:33:16

armok. 发表于 2022-4-18 21:18
楼主看5楼的提醒，要修改标题。
(引用自24楼)

好的呢。。

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:33:46

armok. 发表于 2022-4-18 21:18
楼主看5楼的提醒，要修改标题。
(引用自24楼)

怎么修改标题啊？

xoxojzz · 发表于 2022-4-18 21:34:55

z123 发表于 2022-4-18 08:10
过流保护、过载保护、欠压保护————软件做保护吧
(引用自8楼)

但是硬件也得有这个功能啊，我现在是不明白电路上的问题呢。

lhj200304 · 发表于 2022-4-18 21:41:51

xoxojzz 发表于 2022-4-18 21:15
如果有一些驱动芯片没有呢？例如 2EDL05N06PF 这一款，哪该怎么办呀？
(引用自23楼)

他电路上总会有一个电流采样电阻的，通过采样电阻来做

Rabbitoose · 发表于 2022-4-18 21:43:36

xoxojzz 发表于 2022-4-18 21:33
怎么修改标题啊？
(引用自26楼)

主贴下面有“编辑”链接，点进去修改标题即可，自己的帖子自己可以修改。

z123 · 发表于 2022-4-18 22:16:39

xoxojzz 发表于 2022-4-18 21:34
但是硬件也得有这个功能啊，我现在是不明白电路上的问题呢。
(引用自27楼)

呃。。。总有个检流的东东吧？短路保护的话，利用检测mos管导通内阻，也可以；

欠压保护，电阻分压adc下

hd12 · 发表于 2022-4-18 22:48:13

楼猪，建议你从基础电路分析开始看，基本单元电路，为什么能完成那样的功能，打一下基础。你提出这样的问题，说明你对电子技术还是门外汉。
推荐看科学出版社出版的日本的一套书，<晶体管电路设计>上下册，<运放电路设计>，<数字电路设计>，等等，后面2本书名字可能记错了，总之这一套实用电子电路设计丛书，你看完并达到理解，买点零件搭一下功能电路，修改参数看是不是和计算的一致，用示波器观察。

qq335702318 · 发表于 2022-4-18 23:07:55

xoxojzz 发表于 2022-4-18 21:15
如果有一些驱动芯片没有呢？例如 2EDL05N06PF 这一款，哪该怎么办呀？
(引用自23楼)

你说的这个元件有欠压锁定功能(相当于欠压保护的一种)
过流过载保护自己挂个低阻值电阻+OP实现

qwe2231695 · 发表于 2022-4-19 00:09:25

这些保护都可以软件做，但是反应时间是采集间隔+中断响应时间，可能达到1ms，而且需要保护的时候，软件本身已经有问题了比如hardfault。硬件保护就利用额外的芯片去做，不依赖单片机程序逻辑，比如用一个比较器去关断驱动芯片的EN脚。

xoxojzz · 发表于 2022-4-19 05:17:09

qq335702318 发表于 2022-4-18 23:07
你说的这个元件有欠压锁定功能(相当于欠压保护的一种)
过流过载保护自己挂个低阻值电阻+OP实现 ...
(引用自32楼)

谢谢指点，它这个器件，是不是也内置了over-voltage protection功能呢？

xoxojzz · 发表于 2022-4-19 05:17:51

qwe2231695 发表于 2022-4-19 00:09
这些保护都可以软件做，但是反应时间是采集间隔+中断响应时间，可能达到1ms，而且需要保护的时候，软件本身 ...
(引用自33楼)

你这个回答，让我清晰了很多，也就是说，本身软硬件都可以实现，但是基础电路还是要满足需求。

xoxojzz · 发表于 2022-4-19 05:18:40

hd12 发表于 2022-4-18 22:48
楼猪，建议你从基础电路分析开始看，基本单元电路，为什么能完成那样的功能，打一下基础。你提出这样的问题 ...
(引用自31楼)

好的，我会努力学习的。

cloudxxcloud · 发表于 2022-4-19 07:45:20

楼主，这些硬件原理图能上传一下吗？

armok. · 发表于 2022-4-19 07:51:39

xoxojzz 发表于 2022-4-18 21:33
怎么修改标题啊？
(引用自26楼)

不理会上面的提示，会被封锁ID 三天的。

再给你一个机会：你希望改成什么标题，我帮你更新到帖子里（已经过了24小时，你已经没有权限修改帖子了）

xoxojzz · 发表于 2022-4-19 22:30:08

armok. 发表于 2022-4-19 07:51
不理会上面的提示，会被封锁ID 三天的。

再给你一个机会：你希望改成什么标题，我帮你更新到帖子里（已 ...
(引用自38楼)

改成 “过流保护，过压保护讨论”

akey3000 · 发表于 2022-4-19 22:40:57

xoxojzz 发表于 2022-4-19 22:30
改成 “过流保护，过压保护讨论”
(引用自39楼)

呵呵，仍然不合格。可以改成“请教电机驱动怎么实现过流过压欠压保护”

xoxojzz · 发表于 2022-4-19 23:01:02

akey3000 发表于 2022-4-19 22:40
呵呵，仍然不合格。可以改成“请教电机驱动怎么实现过流过压欠压保护” ...
(引用自40楼)

有文化啊。

armok. · 发表于 2022-4-19 23:24:41

xoxojzz 发表于 2022-4-19 23:01
有文化啊。
(引用自41楼)

我的标题更有文化：

又一夜无眠，烦恼，困惑，纠结混杂着：请教电机驱动怎么实现过流过压欠压保护

xoxojzz · 发表于 2022-4-20 00:05:07

armok. 发表于 2022-4-19 23:24
我的标题更有文化：

又一夜无眠，烦恼，困惑，纠结混杂着：请教电机驱动怎么实现过流过压欠压保护 ...
(引用自42楼)

老板是真的秀

dog · 发表于 2022-4-21 13:57:31

学C++好好地，学什么电子

shhludb · 发表于 2022-4-21 15:41:54

赶快回头还不晚

xoxojzz · 发表于 2022-4-21 23:53:22

额，我现在才突然想明白，是不是过流保护，过压保护这些功能，其实也分硬件实现和软件实现两种途径啊，例如说，软件实现的话，就是通过电流传感器，加运放，把电流反馈到DSP的ADC接口上去，然后通过DSP来控制PWM关断。

如果是纯硬件思路来实现的话，那该咋做呢？

我到底理解的对不对啊，好纠结啊。

Triumph_a · 发表于 2022-4-21 23:56:01

epwwm 发表于 2022-4-18 16:12
看标题是水贴，进来却是谈技术
(引用自11楼)

我在怎么看不像是水贴呢

zhangjinzj · 发表于 2022-4-22 09:59:50

使用开关电源带感性负载，一定要注意感性负载的反向电压。

开关电源的输出不能接高于开关电源的输出电压，否则开关电源失效。

chensi007 · 发表于 2022-4-22 21:05:06

VESC之类的实现过欠压、过温、过流、短路保护只是其中最最最最最最最基本的套路。过欠压用就是采集母线电压，通过MCU判断及实现保护，过流是透过DRV8XXX芯片内带的运放采集母线及相线电流，MCU进行判断及实现保护。

tgdiy · 发表于 2022-4-23 17:26:48

过流保护都是要求极快的响应速度，软件飞车后还会失效，实际电路一般用两层硬件实现，一个速断，一个延时过流等。重要的还是配置两套。diy的无所谓，开源的只要能实现主要功能即可，人家没有义务给你100%功能的实现。

xoxojzz · 发表于 2022-5-2 05:57:11

谢谢指点！

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