TI中文支持网Other Parts Discussed in Thread:DRV8353RS-EVM, DRV8353RH-EVM
考虑到很多电机驱动解决方案涉及广泛且高度专业，审阅原理图和布局是我们预计每周都会遇到的一个常见问题。每个新工程在布局和量产之前都需要原理图。虽然原理图对大部分人而言很基础，但其中涉及的模拟、数字和电源注意事项可能是电机驱动器应用特有的新知识。
注意：我们建议在设计和审阅较大功率电机应用的原理图之前，先查看大功率电机驱动器应用的系统设计注意事项常见问题解答和/或应用手册。
这里有一些关于电机驱动器系统的基本信息。尽管这些信息特定于电机，但我们可以概括一些在未来原理图审阅中适用于任何器件或系统的经验。在首次打开原理图时，应按照应用工程师的思考习惯审阅原理图。图 1 显示了 DRV8353RH 的一个原理图示例，可能是由于工程师的 BLDC 电机驱动器系统设计经验不足，该原理图不正确，需要进行审阅。
图 1 – DRV8353RH的“仿真”原理图（待审阅）
根据系统规格选择合适的电机驱动器后，建议使用器件适用的评估模块 (EVM) 评估器件。例如，DRV8353RS 器件具有一个名为 DRV8353RS-EVM 的相关评估模块。EVM 的用途不仅是提供一个便于评估驱动器的系统，还展示此类电机应用的可靠原理图和布局方案。
每个 EVM 都附带额外的设计文件和资源，使原理图更易于创建、审阅和调试。在 EVM 的工具页面上查找可下载 zip 文件夹形式的“设计文件”，以下载 EVM 的原理图和布局文件。
EVM 硬件文件包括输出文件 (.pdf) 和设计文件 (Altium)。原理图、汇编和 PCB 层文件通常以 PDF 格式提供在顶层文件夹中；PDF 原理图是一个用于快速轻松比较原理图的好工具。为实现更全面的检查，“设计文件”文件夹提供了工程 (.PrjPcb)、原理图 (.SchDoc) 和布局 (.PrjPcb) 文件，所有这些都可以使用 Altium Designer 打开。请注意，README.txt 文档描述了不同的 EVM 系列，例如 SPI 和硬件系列。
图 2 显示了工具的可下载 zip 文件夹中所有 EVM 设计文件的详细信息。
图 2 –工具文件夹中的 EVM设计文件，包含原理图和布局文件
在执行电机驱动器原理图审阅时，最好了解电机驱动器系统的所有模块并了解元件选型如何影响每个电路的功能。即使数据表中有推荐的元件和值，也要考虑电机驱动器：
- 承受直流电压时的电容器电压降额
- 使用的控制接口和驱动器设置的可配置性
- 模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出的引脚图
在设计使用外部 MOSFET 切换电机电流和使电机换向的功率级时，请考虑以下事项：
- 通过可选的串联栅极电阻器，增加栅极驱动电流可配置性
- 为栅源极电阻器或电容器留出空间
- MOSFET 选型符合应用要求、功率损耗和/或并行配置
- 通过外部元件抑制寄生效应产生的瞬态或振铃
- 通过网络连接或零欧姆电阻器，简化命名约定和布局交付
- 分流电阻器选型符合电流检测放大器 (CSA) 精度、功率和低电感要求
在原理图中根据电机相电流、相电压和总线电压设计闭环反馈时，应考虑以下事项：
- CSA 输出所需的滤波
- 通过瞬态电压抑制 (TVS) 二极管和电阻分压器实现 ADC 级相电压和总线电压保护
最后，在设计电机驱动器原理图时，请考虑以下因素，以解决系统稳健性问题，并避免电机输出、电源或接地处发生不必要的瞬变或耦合：
- 使用公共接地与分割接地策略来尽可能降低电感、散热，并减少电机开关和模拟/数字信号之间的噪声耦合
- 添加大容量电容，以抑制过大的电流需求或电源转储
图 3 显示了 BLDC 电机驱动器系统的简要外观以及在进行 BLDC 原理图审阅时要考虑的所有块。
下面随附的演示文稿详细显示了电机驱动器系统中的所有块，以及在创建或审阅无刷直流电机驱动器原理图时需要注意的事项。下面还随附了使用 DRV8353RH、包含 BLDC 驱动器系统原理图很多常见错误的“仿真”原理图以及经审阅的“仿真”原理图。通过将仿真原理图与DRV8353RH-EVM原理图进行比较，并利用从演示文稿中获知的 BLDC 系统知识，对仿真原理图进行了审阅。
演示文稿：How_to_do_BLDC_Schematic_Review_and_Debug.pptx
DRV8353RH“仿真”原理图： drv8353rs_mock_schematic.pdf
DRV8353RH已审阅的“仿真”原理图：0451.drv8353rs_mock_commented.pdf
DRV8353RH-EVM原理图：DRV8353RH-EVM schematic.pdf
我们使用 EVM 原理图评价审阅的内容：哪些可以、哪些不良以及缺少哪些内容。幸好，BLDC 原理图审阅流程是系统性且重复的，因此实践中可实现更简单、更全面的审阅，并最终减少系统开发和优化的时间！目标是提供任何人都可以快速参考的流程，包括从基本元件选型到专用的电力输送缓解技术，或集成到 TI 电机驱动器中的预期算法和特性。为工程师提供完成第一轮调试所需的工具是了解查找位置和后续步骤的关键。
Cherry Zhou：
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