Управление двигателями - кто делал по этой схеме?

SergeBS
chabapok:

Можно. Микросхема представляет из себя драйвер шд вместе с выходными транзисторами (и диодами) моста, при чем с полевыми. То есть греться как L298 она уже не будет. Есть возможность не только шага и полушага, но и 1/4 и 1/8 шага.

Чтобы никто зазря не обольщался: если дробление шага 1/4 и больше - ЛЮБЫЕ микросхемы будут греться. Причем практически одинаково - что на биполярных, что на полевых транзисторах сделаны выходные каскады.

chabapok

А вот при микрошаге на 1/8 например 20% - на обмотке, а 80% - на драйвере.
Конечно же нет.
20% (или сколько нужно процентов, даже 100%) на обмотке достигается путем “подбора” времени, которое ключи в мосте открыты. Ток через индуктивности (а обмотки двигателей - индуктивности) нарастает по экспоненциальному закому: u(t)=Uпитания*(1-e^(-t/тау)) (формулу можно найти в любом учебнике по электротехники). Держим ключи открытыми до тех пор, пока ток нарастет до значения 20% (или сколько нужно), потом ключи закрываем - ток начинает спадать по аналогичному закону, потом ключи открываем и все сначала. Нужно 80% - держим до 80% Uref. Нужно 100 - держим до Uref. По тому же принципу работает L297+L298, только отличие в том, что они не умеют держать отличное от 100% значение выходного напряжения. Больше напряжение входа контроллера - експонента быстрее прихождит в нужное значение, то есть ток в обмотке быстрей достигает установленого. Именно для этого Uпитания повыше.

А греется микросхема по нескольким причинам. Во-первых, у нее внутренее сопротивление хоть и существенно меньше, но наличествует - полевики там конечно могли бы быть и лушче. По даташиту 0.45+0.36= 0.81 ом. Таким образом, при токе 2А на транзисторе выделяется около 3.2Вт. Поскольку обмоток 2, в сумме это дает около 6.5Вт. У L298 при том же токе на каждом транзисторе выделяется около 4-5вт. В мосте их 2, моста тоже 2, в итоге получается 16…20Вт.
Кроме этого, время переключения транзисторов не нулевое, и во время переключения кратковременно сопротивление транзистора соизмеримо с сопротивлением обмотки, и в это время происходит именно то, про что вы написали.
И в моменты, когда уже транзистор выключен, ток начинает течь через обратные диоды (или 1 диод в зависимости от схемы управления), а они там хреновые, и поэтому на них около 1.4вольт, что при токе 2А дает около 3Вт.

AlexSpb

Чтобы никто зазря не обольщался: если дробление шага 1/4 и больше - ЛЮБЫЕ микросхемы будут греться. Причем практически одинаково - что на биполярных, что на полевых транзисторах сделаны выходные каскады.

“На пальцах”: при полном шаге или полушагах тразисторы либо полностью открыты - рассеиваемая мощность мала, либо полностью закрыты - рассеиваемая мощность практически 0. А вот при микрошаге на 1/8 например 20% - на обмотке, а 80% - на драйвере. Т.е. если микросхема не греется при микрошаге - значит его просто нет.

Круто однако 😮
Можно уже и не постить больше.

SergeBS
chabapok:

А вот при микрошаге на 1/8 например 20% - на обмотке, а 80% - на драйвере.
Конечно же нет.

Ух. Совершенно правильно. А я по лени даташит по диагонали посмотрел и PWM прощелкал. 😃 Давно я так не лопухался. Спасибо что ткнул пальцем.

ATLab
SergeBS:

Не обязательно. Это может означать, что нет микрошага. “На пальцах”: при полном шаге или полушагах тразисторы либо полностью открыты - рассеиваемая мощность мала, либо полностью закрыты - рассеиваемая мощность практически 0. А вот при микрошаге на 1/8 например 20% - на обмотке, а 80% - на драйвере. Т.е. если микросхема не греется при микрошаге - значит его просто нет. Т.е. ток обмотки не соответствует микрошагу. Или совпало - скорость нарастания тока в обмотке и увеличение тока микрошагов.

Можно с очень большой натяжкой принять за нечто близкое к действительности при одном условии: драйвер (и выходные мощные транзисторы) работатет в аналоговом режиме, близком к генератору тока.
При использовании ШИМ регулировки тока, транзистор всегда либо полность открыт, и тогда на нем рассеивается небольшая мощность, либо закрыт, тогда на нем мощность не рассеивается вообще, а рассеивается на встроенном либо внешем диоде.
Если управление усложнить и использовать синхронное выпрямление, транзисторы будут греться еще меньше.
И все это для любого дробления шага.
Так что не морочьте людям голову, почитайте литературу.

demadsv
Стрела_RoSa:

Могу уверенно порекомендовать аналагичную вашей выбранной схеме данную: rcopen.com/files/47c939859970730077ee3efc
она у меня работает уже, чип 155ЛИ1 который показан на плате поменял на 555ЛИ2 и все заработало как часики.Данная схема поддерживает ток до 25 А если конечно радиаторы установить на транзисторы.На максимальных токах ваши дигатели будут греться, единставенная борьба, автоматически вырубать двигатели если они стоят пином Enable на чипе L297. После завершения механики вернусь к данной теме авта сброса и авта активации двигателей.
Вообщето тут полно полезных топиков по данной теме, почитайте и их, не прогадаете!Надо простособраться терпением и внимательно фильтровать поступающу инфу от хоббистов. Тут очень талантливый народ!Рад если помог!

Очень интересно,а схема есть?И на мотерборду?

Стрела_RoSa
demadsv:

Очень интересно,а схема есть?И на мотерборду?

У меня топик на эту тему по линку:rcopen.com/forum/f111/topic91347
там все есть, и платки и схема.Схема в начале топика, платки где то в середине, а видео как все пашет в самом конце.
С уважением!

3BEPb

Не осилил читать весь топик…
Может отвечу не в тему, но начинающему мой пост как раз понадобиться:
В управлении униполярным шаговым двигателем участвую два девайса:
а) это контроллер
в роли контроллера может использоваться компьютер (с LPT портом)
или микроконтроллер.
Если Вам не для изучения а для применения и Вам нужны скоростя, то советую МК, обосную ответ:
у МК скважность импульсов выше… и как следствие скорость которую можно достичь - выше… без потерь мощности двигателя.
б) драйвер шагового двигателя
это девайс которые из импульсов от контроллера “коммутирует” обмотки двигателя в нужной последовательности!
можно так же использовать два метода:
а) на реле (не рекомендую - скорости МИНИМАЛЬНЫ… щелкать не успевают)
б) на транзюках… чтото на подобие КТ829
ну подробнее о драйверах можно почитать тут: www.electroprog.ru/index.php?nma=catalog&fla=stat&…
Там даже есть пример драйвера для биполярного двигателя…
познавательная статейка!

Будут вопросы… обращайтесь в личку или в асю… форум читаю редко к сожалению((((

ATLab
3BEPb:

…Если Вам не для изучения а для применения и Вам нужны скоростя, то советую МК, обосную ответ:
у МК скважность импульсов выше… и как следствие скорость которую можно достичь - выше… без потерь мощности двигателя.

Развелось советчиков… Если бы еще понимали, чего пишут.
Уважаемый, а Вы в курсе, что такое скважность?
По определению, скважность - это отношение длительности импульса к его периоду. И каким боком здесь это?

Стрела_RoSa
ATLab:

Развелось советчиков… Если бы еще понимали, чего пишут.
Уважаемый, а Вы в курсе, что такое скважность?
По определению, скважность - это отношение длительности импульса к его периоду. И каким боком здесь это?

Я тут понимаешь сбиваю расчетный коэфицент чтоб скорость уменьшить и исправить проуск шагов а тут сважность уменьшают, понимаешь:))))) ндааа…а пусть поробует и покажет на видике тут как это у него получается:))))))))))Магниты у движков наверно у предлагающего в 10 земель силой…😃))))

SergeBS

Давайте вернемся к истокам. Значит ежели самый простой вариант искать - то L297+L298.
Ежели это не подходит, то повторять схему с дешифратором - нет смысла. 5 ИС (ну 4 вроде) на 1 движок (2 обмотки) - многовато. Я в свое время слепил на жесткой логике на 5 ИС для 4 униполяров (8 обмоток). На скорую руку, без защит и т.п. - лишь бы работало. Смухлевал малость - было бы 7 ИС если в ТУ вписываться. Это ежели полушаг не нужен.

chabapok

Если уж возвращаться к истокам - тогда давайте заодно возвратимся к стокам и затворам. Улавливаете к чему я? Надо забыть про L298 как страшный сон, как “драйвера наших дедушек”. У обывателя, читающего этот форум, создается впечатление, что схема наиболее распространенная. Он себе ее паяет и наступает на одни из тех же граблей, на которые наступают и остальные и пишет про проблемы на форуме. В результате про эту схему все больше и больше людей начинают разговаривать, чем создают ей рекламу и привлекают новых любителей спаять. Такая себе типа пирамида. Несмотря на это, больше половины советчиков вообще не понимают что советуют - так появляются “скважности, которые выше” и прочие перлы. Остальные - советуют что-то банальное что и так можно найти покопавшись в архиве форума.
В то же время хорошие варианты не вызывают вопросов и разговоров, поэтому про них на форуме реже упоминают, и поэтому меньше людей их себе собирает.
С чего вы решили, что L297+L298 - самый простой вариант? Самый разрекламированный - да. Но насчет прототы вы вводите людей в заблуждение. (тем более что простота отладки тоже имеет значение, особенно для неопытных)

ATLab

Лично я бы, как самый доступный выбрал такой вариант:

  • отпилить кусок платы от принтера
  • добавить микроконтроллер.
    Для начала (попробовать) 1-1,5 А хватит за глаза.
    В результате по минимуму будет нормальная силовая часть и реализованный в ней шаг, полушаг, 1/4…
    Схему и прошивку я уже давал.
    Если сделать немного другую схему - можно получить и микрошаг, например на ATTiny2313 до 1/20, при скорости отработки STEP до 100 кГц.
    Цена такого решения - списанный/дохлый принтер и микроконтроллер за 40 рублей.
    Кварц, резисторы, конденсаторы можно взять в том же компьютерном хламе:
    кварц 20 Мгц - на старой сетевой 10 Мбит карточке, там же конденсаторы. Резисторы скорее всего найдутся на остатках принтерной платы, и т.д.
    Если нужна опторазвязка - добавьте еще столько же (немного больше/меньше зависит от скорости оптопары).
    Такое решение будет заведомо лучше самопального L297+ L298 (L297+IRLZ44) и т.д.
SergeBS
chabapok:

Если уж возвращаться к истокам - тогда давайте заодно возвратимся к стокам и затворам. Улавливаете к чему я? Надо забыть про L298 как страшный сон, как “драйвера наших дедушек”.

В то же время хорошие варианты не вызывают вопросов и разговоров, поэтому про них на форуме реже упоминают, и поэтому меньше людей их себе собирает.

Если на каждом углу валяются описания уже разведенных и работающих плат, то можно считать это простым. Прошу заметить, то между простым и хорошим - БААЛЬШАЯ разница. В том числе и в умении держать паяльник.

Я “сладкую парочку” 297-298 не применял по очень простой причине - в нашем “Чип и Дип” ее нет. Заказывать - это недели 2. Поэтому я уцепил попавшуюся на глаза схему на 155ТМ2 + 1/2 155ЛИ5, изменил под ТМ7, прикрутил КТ829 и все. 2 ИС на 1 униполярник.
От рисования и трассировки до завершения пайки - 7 вечеров. Еще 3 - на простенькую тестилку гонящую 0/1 в LPT. Получилось и раньше, и P-CAD не простаивал 😃 .
На грабли наступить можно в любой схеме - было бы желание сделать побыстрей-попроще и отсутствие опыта.

Ваш вариант?

Насчет “отпилить у дохлого принтера” - ну извините. Принтеров не напасешься. А если еще и не представлять что там и как - можно отпилить “немного” не то. Да и для программирования микроконтроллера нужно кое-что знать и кое-что спаять. Я так тоже могу присоветовать - выпаять с дохлой мамки полевики для силовой части, резисторы и конденсаторы - шоб были.
А 2 первых автора - которым и надо - в схемотехнике не сильны.

Так что давайте делить контроллер на по крайней мере 3 ветки по реализации:

  • на жесткой логике (155/176 …)
  • на покупных драйверах (297-298 …)
  • на микроконтроллерах(PIC/Atmel …)
    И за компанию для 1 и 3 - варианты силовой части. И наличие/отсутствие микрошага тоже штука существенная.

Это для LPT-варианта step-dir.

chabapok

Мой вариант я еще не выбрал. Но однозначно то что выберу не смогу посоветовать топикстартеру по одной простой причине - он его просто не соберет. (и отпилить от принтера тоже не сможет по той же причине)
Сваял себе когда-то один канал 297+298, попробовал, и теперь могу сказать с уверенностью - использовать его не буду и другим не советую. Но есть кто-то все-таки захочет его паять - в схему из даташита в обратную связь надо добавить по rc интегрирующей цепочке. Тут никто на форуме этого вроде не советовал, но это помогает здорово от пищания движков.
Скорей всего у меня будет что-то типа L297+irf+attiny12(будет управлять понижением напряжения когда двиг не шевелится) или at90pwmляляля+irf, или накрайняк просто L297+irfляляля. Я еще не решил. A3977 использвал бы с удовольствием, но не могу - её просто нету, а заказывать чтоб привезли нет особого желания.
Но если топикстартер может купить А3977 - то, ИМХО, лучше на ней.

SergeBS
chabapok:

Скорей всего у меня будет что-то типа L297+irf+attiny12(будет управлять понижением напряжения когда двиг не шевелится)

Нда. Ставить микроконтроллер там, где хватит 2-х корпусов логики - не жирно? А схимичив слегка - и 1 корпуса хватит.

KAnd

Пробовал L297+L298 c мотором ДШР-57 - работает нормально, пищит только. Зимой (а аппарат стоит в неотапливаемой мастерской) моторы тянуть перестали - стали происходить пропуски шагов. Поменял моторы на ШД-5, блок управления на MEGA8+силовые ключи+Резистивная форсировка - мощи стало хватать.
Для себя сделал следующий вывод - чем пытаться выжать из чахлого мотора 150% мощности всякими схемными решениями - проще и надежней поставить более мощный мотор и самую простую схему управления.
А по поводу однокристалки <=> жесткая логика - тут уж кто на что учился…

SergeBS
KAnd:

А по поводу однокристалки <=> жесткая логика - тут уж кто на что учился…

Ну зачем так сразу… Просто с однокристаллкой мороки больше - ее еще программировать надо. Стоит дороже. Жаба душит. А дипломник с однокристаллкой у меня как-то был - году в 96 где-то. Сейчас - не учу. Хотя периодически ловлю себя на преподавательских замашках 😃.

Dominga

Нда. Ставить микроконтроллер там, где хватит 2-х корпусов логики - не жирно? А схимичив слегка - и 1 корпуса хватит.

А защита, регулировка тока и т.п. ? Не думаю, что один корпус жесткой логики это все сможет. Тут все зависит от того, какой контроллер хочется получить в итоге.
А если брать готовые, то я бы остановил свой выбор не на A3977, а на A4983. Более удачная распиновка, позволяющаая делать хорошую разводку силовой части, и более мелкий микрошаг.

SergeBS
Dominga:

А защита, регулировка тока и т.п. ? Не думаю, что один корпус жесткой логики это все сможет. Тут все зависит от того, какой контроллер хочется получить в итоге.
А если брать готовые, то я бы остановил свой выбор не на A3977, а на A4983. Более удачная распиновка, позволяющаая делать хорошую разводку силовой части, и более мелкий микрошаг.

Понимаешь, у ATTiny12 всего 8 лап, 2 питание - осталось 6. Т.е. на step - входы по 3 осям хватит, 3 выхода - рулить снижением напряжения на оси - тоже. И все.
Потому и получаем - либо жесткая логика, либо более многолапый контроллер.

Andrey12
Dominga:

А защита, регулировка тока и т.п. ? Не думаю, что один корпус жесткой логики это все сможет. Тут все зависит от того, какой контроллер хочется получить в итоге.
А если брать готовые, то я бы остановил свой выбор не на A3977, а на A4983. Более удачная распиновка, позволяющаая делать хорошую разводку силовой части, и более мелкий микрошаг.

Разводка удобнее да паять неудобно, да и ток она до 2 Ампер только. Хотя по площади драйвер занимает в два раза меньше места. чем 3979 ( и тем более 3977xED).