PT32U301

PT32U301_PT5619_BLDCM 测试报告_V1.0.0 Test Report 作者: 鲜桃 部門: MCU 组 Contents Contents....................................................................................................................................................................................................1 1. 测试环境及人员................................................................................................................................................................................. 3 2. 测试说明............................................................................................................................................................................................. 3 3. 测试电路............................................................................................................................................................................................. 3 4. 测试内容............................................................................................................................................................................................. 5 4.1. 电源部分.........................................................................................................................................................................................5 4.1.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................... 5 4.1.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................... 5 4.2. BEMF 启动部分信号测试............................................................................................................................................................ 7 4.2.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................... 7 4.2.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................... 7 4.3. BEMF 驱动运行部分信号测试.................................................................................................................................................... 9 4.3.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................... 9 4.3.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................... 9 4.4. BEMF 驱动刹车部分信号测试.................................................................................................................................................. 11 4.4.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................. 11 4.4.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................. 11 4.5. Hall 启动部分信号测试.............................................................................................................................................................. 13 4.5.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................. 13 4.5.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................. 13 4.6. HALL 驱动运行部分信号测试................................................................................................................................................... 16 4.6.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................. 16 4.6.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................. 16 4.7. HALL 驱动刹车部分信号测试................................................................................................................................................... 18 4.7.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................. 18 4.7.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................. 18 4.8. 系统保护测试.............................................................................................................................................................................. 20 4.8.1. 测试步骤.................................................................................................................................................................................. 20 4.8.2. 测试结果.................................................................................................................................................................................. 20 4.9. LED 灯指示..................................................................................................................................................................................24 4.9.1. 保护指示灯.............................................................................................................................................................................. 24 4.9.2. 运行指示灯.............................................................................................................................................................................. 24 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 1 of 24 Release Information Date Issue Change 2021/04/22 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 2 of 24 1. 测试环境及人员 1) 测试仪器：示波器 MDO3014、电源 PSW 80-40.5 2) 测试芯片：PT32U301 / PT5619 / PT3736 / RS1117-5V / RS1117-3.3V 3) 测试电路：PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0，见下图 1. 4) 测试代码： BEMF 代码—PT32U301_PT5619_SLBLDCM_Trapezoid_SW_V1.0.0 HALL 代码—PT32U301_PT5619_SBLDCM_Trapezoid_SW_V1.0.0 5) 测试样品：PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 和测试电机，见下图 2 和图 3. 6) 测试人员：鲜桃，董文洁 7) 测试时间：2021/04/14——2021/04/22 2. 测试说明 本测试的目的：验证 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 电机驱动板的功能，以及记录 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 电机驱动板的输入输出波形。 3. 测试电路 图 1 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 原理图 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 3 of 24 图 2 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 PCBA 图 3 测试电机 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 4 of 24 4. 测试内容 4.1.电源部分 4.1.1. 测试步骤 步骤 1：用直流电源 PSW80-40.5 设置输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱动板供电； 步骤 2：在静止和 380W 负载时使用示波器 DC 档和 AC 档测量电源 21V、12V、5V、3.3V 的波形和纹波，测试电机为 图 2 电动扳手； （PS：采用接地弹簧测试，以减少环路干扰） 4.1.2. 测试结果  21V 电源信号：  图4 21V 电源静止以及 380W 负载时波形和纹波信号 图5 12V 电源静止以及 380W 负载时波形和纹波信号 12V 电源信号： PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 5 of 24  5V 电源信号： 图6 5V 电源静止以及 380W 负载时波形和纹波信号  3.3V 电源信号： 图 7 3.3V 电源静止以及 380W 负载时波形和纹波信号 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 6 of 24 4.2.BEMF 启动阶段信号测试 4.2.1. 测试步骤 步骤 1：下载 BEMF 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 BEMF 启动时采集波形，使用示波器测量 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、三相反电动势、相电流、Ibus 电流； 4.2.2. 测试结果  BEMF 启动阶段 MOS Gate 端信号： PROPEIETARY 图8 BEMF 启动阶段上桥 Gate 端信号 图9 BEMF 启动阶段下桥 Gate 端信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 7 of 24  BEMF 启动阶段相电压和相电流： 图 10 BEMF 启动阶段相电压和相电流信号  BEMF 启动阶段反电动势和 Ibus 采样信号： 图 11 PROPEIETARY BEMF 启动阶段反电动势和 Ibus 采样信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 8 of 24 4.3.BEMF 运行阶段信号测试 4.3.1. 测试步骤 步骤 1：下载 BEMF 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 BEMF 运行时采集波形，使用示波器测量 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、三相反电动势、相电流、Ibus 电流波形； 4.3.2. 测试结果  BEMF 运行阶段 MOS Gate 端信号： PROPEIETARY 图 12 BEMF 运行阶段上桥 Gate 端信号 图 13 BEMF 运行阶段下桥 Gate 端信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 9 of 24  BEMF 运行阶段相电压和相电流信号： 图 14 BEMF 运行阶段相电压和相电流信号  BEMF 运行时阶段反电动势和 Ibus 采样信号： 图 15 BEMF 运行阶段反电动势和 Ibus 采样信号 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 10 of 24 4.4.BEMF 刹车部分信号测试 4.4.1. 测试步骤 步骤 1：下载 BEMF 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 BEMF 刹车时采集波形，使用示波器测量刹车时 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、三相反电动势、相 电流、Ibus 电流波形； 4.4.2. 测试结果  BEMF 刹车阶段 MOS Gate 端和相电压信号 图 16 BEMF 刹车阶段相电压和下桥 Gate 端信号  BEMF 刹车阶段相电压以及相电流波形 图 17 PROPEIETARY BEMF 刹车阶段相电压和相电流信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 11 of 24  BEMF 刹车阶段反电动势以及 Ibus 采样信号 图 18 PROPEIETARY BEMF 刹车阶段反电动势和 Ibus 采样信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 12 of 24 4.5.Hall 启动阶段信号测试 4.5.1. 测试步骤 步骤 1：下载 HALL 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 HALL 启动时采集波形，使用示波器测量 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、相电流、Ibus 电流； 4.5.2. 测试结果  HALL 启动阶段 HALL 和相电流信号： 图 19 HALL 启动阶段 HALL 信号和相电流信号  HALL 启动阶段 MOS Gate 端信号： 图 20 PROPEIETARY HALL 启动阶段上桥 Gate 端信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 13 of 24 图 21 HALL 启动阶段下桥 Gate 端信号  HALL 启动阶段相电压和相电流信号： 图 22 PROPEIETARY HALL 启动阶段相电压和相电流信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 14 of 24  HALL 启动阶段反电动势和 Ibus 采样信号： 图 23 PROPEIETARY HALL 启动阶段反电动势和 Ibus 采样信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 15 of 24 4.6.HALL 运行阶段信号测试 4.6.1. 测试步骤 步骤 1：下载 HALL 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 HALL 运行时采集波形，使用示波器测量 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、三相反电动势、相电流、Ibus 电流波形； 4.6.2. 测试结果  HALL 运行阶段 HALL 信号和反电动势信号： 图 24 HALL 运行阶段 HALL 和反电动势信号  HALL 运行阶段 MOS Gate 端信号： 图 25 PROPEIETARY HALL 运行阶段 MOS Gate 端信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 16 of 24  HALL 运行阶段相电压和相电流信号： 图 26 HALL 运行阶段相电压和相电流信号  HALL 运行阶段反电动势和 Ibus 采样信号： 图 27 PROPEIETARY HALL 运行阶段反电动势和 Ibus 采样信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 17 of 24 4.7.HALL 刹车部分信号测试 4.7.1. 测试步骤 步骤 1：下载 HALL 驱动程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱 动板供电； 步骤 2：在 HALL 刹车时采集波形，使用示波器测量刹车时 MOS Gate 端驱动信号、三相相电压、三相反电动势、相电 流、Ibus 电流波形； 4.7.2. 测试结果  HALL 刹车阶段 MOS Gate 端和 HALL 信号 图 28 HALL 刹车阶段 MOS Gate 端和 U 相 HALL 信号  HALL 刹车阶段相电压和相电流信号 图 29 PROPEIETARY HALL 刹车阶段相电压和相电流信号 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 18 of 24  HALL 刹车阶段反电动势和 Ibus 采样信号 图 30 HALL 刹车阶段反电动势和 Ibus 采样信号 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 19 of 24 4.8. 系统保护测试 4.8.1. 测试步骤 步骤 1：使用测试程序，直流电源 PSW80-40.5 输出 21V/42A 给 PT32U301_PT5619_BLDCM_HW_V1.0.0 驱动板供 电； 步骤 2：使用测试程序，对欠压/过压保护、过流保护、堵转保护、过温保护进行测试； 4.8.2. 测试结果  欠压保护测试 图 31 欠压保护信号 VM 设置为 21V 电压，设定 15V 时持续 5ms 为欠压保护条件，母线电压在 14.98V（0.02 为误差值）时进入欠压保护， 5ms 后关断 MOS 输出，如上图 31。  过压保护测试 图 32 过压保护信号 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 20 of 24 VM 设置为 21V 电压，由此设定 25V 时持续 5ms 为过压压保护条件，VM 电压在 25.03V（0.03 为误差值）时进入过压 保护，5ms 后关断 MOS 输出。如上图 32。  过流保护测试 图 33 软件过流保护信号 软件过流保护测试：测试程序设置保护电流为 50A（对应 Ibus 运放后电压约为 1.05V） 。在外部输入电压到 Ibus 点， 模拟软件过流保护，在输入到 1.072V 左右时，进入电流保护，如上图 33。 图 34 硬件过流保护信号 硬件过流保护测试：使用测试程序进行硬件过流保护的测试，硬件过流保护分压参数为 2K 和 9.1K（对应保护电压约为 2.74V）。在外部输入电压到 Ibus 点，模拟硬件过流保护。在输入到 2.775V 左右时，进入硬件过流保护，如上图 34。 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 21 of 24  堵转保护测试 图 35 LRPP 保护信号 测试程序中设置 LRPP 堵转保护时间大于 30ms（LRPP_TIIME 设定值）时触发 LRPP 保护。如上图 35。 图 36 LRCP 保护信号 测试程序中设置 LRCP 保护电流 1A（Ibus 值约为 21mV）情况下，电流大于 1A 且堵转时间大于 20ms（LRCP_TIIME 设定值）时触发 LRCP 保护。如上图 36。 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 22 of 24  过温保护测试 图 37 过温保护信号 温度保护使用 NTC 电阻（具体型号 NCP18XM472F03RB 0603 4.7K 1%），电路设计为温度越高，采样电压值越低，测 试程序设置保护电压在 1.4V（换算约为 80 摄氏度）左右。测试时加热 NTC 电阻，在保护电压到达设定保护值 1.4V 左右并 持续设定值 1 秒后，系统进入过温保护。如上图 37。 ◆ 保护恢复 所有保护恢复都可由重新启动电位器进行恢复。 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 23 of 24 4.9.LED 灯指示 4.9.1. 保护指示灯 在系统进入保护状态时，会通过控制 LED 灯闪灭来指示状态，不同保护时 LED 状态如下表 4-1： LED1 LED2 LED3 过流保护 闪 灭 闪 堵转保护 灭 闪 闪 欠压/过压保护 闪 闪 灭 过温保护 闪 闪 闪 表 4-1 4.9.2. 运行指示灯 在系统运行时，不同驱动方式 LED 指示如下表 4-2： BMEF 驱动 HALL 驱动 阶段 LED1 LED2 LED3 一阶段 闪 灭 灭 三阶段 亮 亮 闪 一阶段 闪 灭 灭 二阶段 亮 闪 灭 表 4-2 PROPEIETARY 鲜桃, 董文洁,May 21, 2021 Page 24 of 24