Микрошаговый ШИМ драйвер: картинки из жизни
Не собирался я писать что-либо по поводу микрошагового ШИМ драйвера, тем более делать фото осциллограм.
Побудил меня к этому пост Практика https://rcopen.com/forum/f41/topic52477/89 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 , точнее осциллограмма, которую он представил в качестве “квазисинуса” и которая должна, видимо, показывать микрошаг 1/4…
На скорую руку поснимал сам, результаты представляю на всеобщий обзор.
Содержание картинок полностью описано в их названиях. Картинки сняты на стареньком однолучевом аналоговом осциллографе, использован режим с внешней синхронизацией.
В качестве синхросигнала использован сигнал выбора (коммутации) обмоток, т.е. условия точно те же, что я предлагал Практику.
Некоторые необходимые пояснения к картинкам:
- драйвер для униполярного двигателя, состоит из двух плат (так мне удобнее экспериментировать):
- транслятора (габариты платы 43x48 мм), переводящего сигналы DIR/STEP в SIN/COS и фазные сигналы выбора обмоток, транслятор сделан на PIC16F819 и интегральном 8-битном ЦАП, пустая панелька под оптопару, пока обхожусь без нее;
- собственно ШИМ формирователь (габариты платы 80x80 мм), выполненный на компараторах, и мощные ключи (IRF540), ключи управляются интегральными драйверыми;
- платы, естественно, не оптимизировались - развелись в 1 слое и ладно;
- осциллограммы снимались для микрошага 1/8, максимально возможное дробление 1/16 (можно и мельче, но я не вижу смысла);
- осциллограммы СOS, SIN, Phase сняты при развертке 500 мкс на клетку, Котклонения по вертикали 2 В на клетку;
- остальные осциллограммы - сняты при 200 мкс на клетку;
- для осциллограмм, снятых с Rизм, Коткл.верт.=0,2 В/клетку, Rизм=0,33 Ом - включены в истоки IRF540;
- осциллограммы снимались для двух двигателей - 4SHG и ДШР57 - они одинаковы по току в обмотках, но отличаются сопротивлением обмоток и индуктивностью (у ДШР57 она больше);
- влияние индуктивности на ток в обмотке хорошо видно по 1 квадранту (0-90градусов) синусоиды - при недостаточном напряжении питания двигателя ступеньки получаются сглаженными или даже искажается форма SIN, а для ДШР57 питание 12 В вообще неприемлемо - от SIN вообще ничего не осталось;
- максимальный ток в обмотках установлен примерно 1,2 А - чтобы можно было не обжигаться о двигатель и транзисторы;
- при токе обмотки больше 1,5 А и напряжении питания двигателя выше 22-24 В транзисторам необходим радиатор.
Как явствует из картинок, если взять “от фонаря” двигатель и блок питания, то ничего хорошего не выйдет.
Общие пожелания:
- чем выше скорость вращения, индуктивность обмотки, ее сопротивление, тем выше должно быть напряжение питания двигателя;
- разумным пределом увеличения напряжения питания двигателя будет, видимо, (10…15)*Uдв, дальнейшее увеличение целесообразно только если оно позовляет достичь более высокой (и совершенно необходимой Вам) скорости вращения.
Приложение: картинки в архиве.
фундаментальный подход. спасибо.
ATLab, мне кажется что любителям не очень важно энергосбережение домашнего станка.
Мог бы ты посоветовать в этом случае для полного шага простое резисторное форсирование и любую схему управления без реглировки тока а лишь как набор ключей - например - cnc3ax с токовыми резистрами замененными перемычками ?
ATLab, мне кажется что любителям не очень важно энергосбережение домашнего станка.
Мог бы ты посоветовать в этом случае для полного шага простое резисторное форсирование и любую схему управления без реглировки тока а лишь как набор ключей - например - cnc3ax с токовыми резистрами замененными перемычками ?
Если не важно энергосбережение, лучше всего сделать Linistepper, или что-то аналогичное на генераторах тока. Использование генераторов тока - лучший метод питания обмоток.
Схемы с резисторным ограничением тока есть готовые, например www.teaser.fr/~abrea/cncnet/elec/bbx/bbx.phtml
или на pminmo.com можно поискать.
Но я думаю, далеко не все, разделяют Ваш подход. Иначе зачем столько народу мучается с L297+…?
Иначе зачем столько народу мучается с L297+…?
Просто не знают - видишь тут человек кинулся на PIC даже делать, а потом увидел другой вариант.
=======
ATLab, ты вообще забил на ШИМ регулирование тока ? Или тебя не устраивает работа L297 ? Ты не смотрел на что е заменить ? или дело не в ней ?
Но я думаю, далеко не все, разделяют Ваш подход. Иначе зачем столько народу мучается с L297+…?
Всё готова , поэтому
Если не важно энергосбережение, лучше всего сделать Linistepper, или что-то аналогичное на генераторах тока. Использование генераторов тока - лучший метод питания обмоток.
Но я думаю, далеко не все, разделяют Ваш подход. Иначе зачем столько народу мучается с L297+…?
Эээээ, кто-то мучается ??? Я не мучался, взял схему l297+l298 с pminmo распаял сначала на макетке, запустил, все-работает замечательно (на мой взгляд), ничего не “звенит”, ни что не возбуждается, момент на двигателях есть, пропуска шагов под нагрузкой нет, KCam, Mach2(3) - работает.
Что я делаю не так ?😃
Очевидно! Забыл дать линк на КОНКРЕТНУЮ провереную тобой конструкцию.
ATLab, ты вообще забил на ШИМ регулирование тока ? Или тебя не устраивает работа L297 ? Ты не смотрел на что е заменить ? или дело не в ней ?
Антон, Вы меня в очередной раз повеселили: интерсно, картинки чего я привел? IMHO, очевидно, что не “забил”, заниаюсь потихоньку.
Не собирался я писать что-либо по поводу микрошагового ШИМ драйвера, тем более делать фото осциллограм.
Побудил меня к этому пост Практика https://rcopen.com/forum/f41/topic52477/89 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 ://http://forum.rcdesign.ru/index.php?..t&p=442862 , точнее осциллограмма, которую он представил в качестве “квазисинуса” и которая должна, видимо, показывать микрошаг 1/4…
На скорую руку поснимал сам, результаты представляю на всеобщий обзор.
Содержание картинок полностью описано в их названиях. Картинки сняты на стареньком однолучевом аналоговом осциллографе, использован режим с внешней синхронизацией.
В качестве синхросигнала использован сигнал выбора (коммутации) обмоток, т.е. условия точно те же, что я предлагал Практику.
Некоторые необходимые пояснения к картинкам:
- драйвер для униполярного двигателя, состоит из двух плат
- влияние индуктивности на ток в обмотке хорошо видно по 1 квадранту (0-90градусов) синусоиды - при недостаточном напряжении питания двигателя ступеньки получаются сглаженными или даже искажается форма SIN, а для ДШР57 питание 12 В вообще неприемлемо - от SIN вообще ничего не осталось;
- максимальный ток в обмотках установлен примерно 1,2 А - чтобы можно было не обжигаться о двигатель и транзисторы;
- при токе обмотки больше 1,5 А и напряжении питания двигателя выше 22-24 В транзисторам необходим радиатор.
Как явствует из картинок, если взять “от фонаря” двигатель и блок питания, то ничего хорошего не выйдет.
Общие пожелания:
- чем выше скорость вращения, индуктивность обмотки, ее сопротивление, тем выше должно быть напряжение питания двигателя;
- разумным пределом увеличения напряжения питания двигателя будет, видимо, (10…15)*Uдв, дальнейшее увеличение целесообразно только если оно позовляет достичь более высокой (и совершенно необходимой Вам) скорости вращения.
Уважаемый ATLab .Во первых идея меряться осцилограмами принадлежит все-таки Вам.
Признаю,Ваши осцилограммы толще.Проведена работа,затрачен труд.Что на выходе?
Практически идеальный микрошаг( он-же квазисинус),выдаваемый аж двумя платами,одна из которых
с микропроцессором,прошивка которого видимо будет квотироваться отдельно(по простому шитый проц
продают за дополнительное бабло).Это для униполярника-то?Итого 8 плат что-ли?
Ну давайте уже забывать про униполярник,ну недоиспользуется там двигатель,хоть-ты обшимся.
Кстати по токам.Токи уместно приводить с указанием схемы подключения(униполяр,биполяр параллель,
биполяр последоват).И отличатся они будут в разы.
А чтобы не обжигаться об двигатели,так на то есть програмные примочки,или об этом еще рановато говорить?
По поводу питания.Если типа поиграться,посмотреть как движочки вращаютя,то достаточно и 12 вольт.
Если хоть какой-то станок двигать,то минимум 30 вольт(это напряжение известно давным-давно, и право не стоило на это время грохать)+просто обязательно ШИМ.Конечно можно и резисторами ток ограничивать,или токовыми генераторами.Особенно зимой.Топить квартиру уже специально не надо будет.
А больше всего мне понравился вывод,что транзисторам все-же необходим радиатор.Это после заявления Anton M что у меня “он вообще для виду”.И не вздумайте ставить по его совету L7809 .Когда она Екнется от перенапряжения,через 0,5 сек Екнется ВСЕ,что есть дорогостоящего на плате.
Да кто же против,занимайтесь.Работы хватит всем. Тока хаять чужой труд не надо.
Уважаемый ATLab .Во первых идея меряться осцилограмами принадлежит все-таки Вам.
Признаю,Ваши осцилограммы толще.Проведена работа,затрачен труд.Что на выходе?
Для меня на выходе подтверждение того, что L297+L298 не может выдавать шаг с дроблением 1/4. Квазисинус Вашего контроллера не более чем рекламная выдумка разработчика.
Практически идеальный микрошаг( он-же квазисинус),выдаваемый аж двумя платами,одна из которых
с микропроцессором,прошивка которого видимо будет квотироваться отдельно(по простому шитый проц
продают за дополнительное бабло).Это для униполярника-то?Итого 8 плат что-ли?
Я же написал - ЭТО ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. И я ничего не продаю - просто показываю, как оно должно быть.
Возможно это поможет кому-нибудь при покупке контроллера ШД, поможет разобраться в той лапше, которую так любят у нас (да и нетолько) повесить на уши не очень сведущему покупателю
Да кто же против,занимайтесь.Работы хватит всем. Тока хаять чужой труд не надо.
Я не хаю. Я говорю то, что я думаю об этом. Я ведь не виноват, что это Вы выдаете желаемое за действительность. Претензии к Вашему разработчику.
И еще добавлю: вообще обмен мнениями перешел в неконструктивную фазу: Вы все, о чем я написал, воспринимаете как “обхаивание” Вашего контроллера.
Расставим точки над i:
- я ничего не имею против L297+L298 - я не использую их, и не собираюсь использовать;
- я ничего не имею против конкретного Вашего контроллера - я его не эксплуатировал и не собираюсь;
- для меня очевидно, что как L298 в обычном включении не в состоянии обеспечить ток 10 А, так и комплект L297+L298 не в состоянии обеспечить дробление шага мельче 1/2, все упоминания микрошага, квазисинуса и т.д. в отношении этого комплекта - вранье и попытка ввести покупателя в заблуждение;
- самый полезный способ рекламировать свою продукцию - честный, поскольку всегда найдется кто-то, кто сможет обнаружить несоответствие реальности и рекламы.
Очевидно! Забыл дать линк на КОНКРЕТНУЮ провереную тобой конструкцию.
Звиняйте батько промашка вышла, вот линк www.pminmo.com/l297-8/l297-8.htm
Я отказался от использования 74-х буферов на входе и заменил ее на оптопары, мне так проще было, бекоз опторазвязка порта уже была распаяна на плате. В остальном все по схеме в линке, плату разводил сам, так как использовал смд компоненты.
если не трудно поделитесь платой.
кстати радиатор лучше побольше.
а вентиляторы от видюхи у меня например в компе регулярно ТИХ УМИРАЮТ - т.е. заметить смерть его не возможно.
-----
Кстати L297 L298 st.com бесплатно присылаю по 3 штуки, я получил уже и щас пожалуй еще комплектик закажу.
У L298 при 2А на дарлингтонах 4 вольта падает - т.е. ее лучше питать напряжением побольше - тогда удельное тепловыделение ее может быть меньше за счет меньшего ШИМ.
очевидно, что не “забил”, заниаюсь потихоньку.
догда подскажите “хинты удачи” по L297 плиззззз.
если не трудно поделитесь платой.
кстати радиатор лучше побольше.
а вентиляторы от видюхи у меня например в компе регулярно ТИХ УМИРАЮТ - т.е. заметить смерть его не возможно.
-----
Кстати L297 L298 st.com бесплатно присылаю по 3 штуки, я получил уже и щас пожалуй еще комплектик закажу.
У L298 при 2А на дарлингтонах 4 вольта падает - т.е. ее лучше питать напряжением побольше - тогда удельное тепловыделение ее может быть меньше за счет меньшего ШИМ.
Будет побольше 😃) вентиляторов на них не планирую ставить, просто один большой на весь корпус.
в формате diptrace устроит ?
устроит сильно. и еще бы Alt + PrtSc картинку крупную приложить - смачштабирую сам.
устроит сильно. и еще бы Alt + PrtSc картинку крупную приложить - смачштабирую сам.
Ловите схему в диптрейсе, ногами не пинать, разумная критика по разводке приветствуется 😃
Приложение: картинки в архиве.
Лепота! (Произнесено с интонацией из фильма 😃 ).
Мериться картинками - это очень правильно и полезно.
А в какой точке схемы у вас такой красивый синус?
Кстати, какой диапазон ШИМа?
Вообще, схемотехника на полевиках очень прикольна. Можно добиться режимов, при которых ключи не требуют радиатора при токах до 5А и выше.
Мериться картинками - это очень правильно и полезно.
А в какой точке схемы у вас такой красивый синус?
Картинки SIN, COS, SIN_COS_1_16 взяты непосредственно с выхода ЦАП.
Кстати, не такие уже они и красивые - не смог побороть астигматизм на луче… 😃 Надо будет отдать осциилограф в поверку.
Кстати, какой диапазон ШИМа?
Вопрос сложный: говоря честно, это не совсем ШИМ, скорее ЧИМ. По нижнему порогу - амплитуде первой ступеньки при 1/16 - запас минимум двукратный, т.е. отрабатывается она точно, помехи типа выбросов при коммутации, которые в чистом ШИМ нужно бланкировать, никак не влияют. По верхнему ограничений нет - 100%, пока ток не достигнет заданного значения, или не сработатает токовая защита (у меня она пока не работает, но я аккуратненько, без КЗ).
Вообще, схемотехника на полевиках очень прикольна. Можно добиться режимов, при которых ключи не требуют радиатора при токах до 5А и выше.
Да, полностью согласен. И в этом кайф! Сколько работаю, а до сих пор интересно, все время можно найти и узнать что-то новое.
…догда подскажите “хинты удачи” по L297 плиззззз.
Антон… Я не работаю с микросхемами от ST, в том числе и L297. Прочтите еще раз мой самый первый пост здесь, пункт 1.