Tratando de acoplar el ruido PWM en Hall-Sensors como picos en el circuito del controlador BLDC

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He diseñado la primera revisión de una placa de controlador BLDC (basada en los chips STM32 y DRV8323). ¡Fuera del baño (después de escribir el firmware, por supuesto) noté que el acoplamiento de PWM a las señales de la sala es muy terrible!

Los motores para los que he diseñado este circuito tienen una potencia de ~ 20Watts. Su sensor de pasillo solo funciona a 5V o más. Utilizo el modo XOR del temporizador STM32 para capturar y generar un evento de conmutación ... el STM32 es 3.3V ... pero asumo que puede tolerar una entrada de 5V pero no sé cuál es la histéresis para detectar una señal baja o alta cuando los pines GPIO están configurados en modo XOR:

Pordebajodel100%dePWM,recibomuchoruido.Latrazaamarillaesunodelossensoresdelasala(elazuleseleventodeconmutación).Solotengo2sondas,asíquenopudecapturarlos3sensoresyeleventodeconmutación(tirardeungpioaltoybajoantesydespuésdeactualizarlasalidadeltemporizador).Comopuedever,elruidoenelsensordelasalaesbastantemalo:

Culpoa2cosas:

1.Eldiseño:Comonoteníaexperienciaprevia,ycomohay2conectoresdemotor,coloquélossensoresdelasalamuycercadelasseñalesdefase(losgreenssonfasesyelamarillosonsalas)).

2.Cabledelmotor:Loscablesdelmotorsonsolo8hilosunoalladodelotro(sinretorcerse)durantecasi50cm...asíqueinclusosihicieraelmejordiseñoenlaPCB,elcableensícausaríaelproblemadelacoplamiento.

Heprobadoelcontroladorconun100%dePWM(loquesignificaquenohayconmutación)ytodosevemuchomejor(elruidoesmuypequeñoyselimitaacuandoelmediopuenteseenciendealactualizarelsensordehall).Asíquerealmentenecesitocuidaresteruido.Séquepuedomitigaresteefectoenelsoftware(porejemplo,insertandoeltiempodeesperayotrosmétodosdefiltrado...)perodetodosmodosnadapuedevencerconunabuenaseñaldelimpieza.

Asíqueparahacerlabreve,aquíestánmispreguntas:

1)¿Quépuedomejorareneldiseño?¿Separacióndesensoresdesalayseñalesdefaseendiferentesconectores?**

2)Desarmaréelcabledelmotorysepararélospasillosdelasfasesylosconvertiréenunpartrenzado...antesdecometeresto,¿creequetienesentido?

3)¿Debo/puedousaruncambiadordenivelyquizásundisparadorSchmidtparaeliminarelruidoyconvertir5Va3.3VantesdealimentarloalcontroladorSTM32?Siesasí,¿quéchipssugieres?

ACTUALIZACIÓN:

AquíestáelfiltroRCparasensoresdesala,colocadocercadelaentradadeMCU.

    
pregunta Sean87

1 respuesta

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Aquí está básicamente lo que tengo (también tengo un cordón de ferrita en serie justo en el conector, pero eso es para EMI, no es parte del filtro de paso bajo):

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto es lo que sugeriría para usted, ya que también desea reducir el voltaje de 5V a 3.3V. La constante de tiempo RC (ignorando el 1k) es el producto de R2 y R3 en paralelo y 56pF. R2 y R3 en paralelo son 10k, por lo tanto, es bastante similar a la misma constante de tiempo que mi circuito. Puede experimentar con diferentes valores de capacitor para cambiar la constante de tiempo, pero sospecho que verá un gran beneficio de esto. El tiempo de subida es de alrededor de 500 o 600 ns, lo que debería estar bien.

simular este circuito

Coloque la tapa cerca del procesador. La resistencia también puede estar cerca, pero eso es menos crítico que asegurarse de que la conexión GND del capacitor esté cerca de la conexión GND del procesador.

    
respondido por el mkeith

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