Hallo zusammen, Will einen L297 und zwei L6203 benutzen, um einen Schrittmotor anzusteuern, hab jetzt erstmal alles freiverdrahtet aufgebaut...soweit so gut, der Motor lief auch schon mal :-) (Klassische Schaltung, wie im Datenblatt beschrieben) Als Spannungsquelle habe ich ein Labornetzteil (weil ich den Strom da begrenzen kann, was meinen Motor erstmal schützen sollte) Jetzt ist mir irgendwie einer der L6203 durchgebrannt...das ist ein anderes Thema...daher dachte ich mir, schauste Dir doch mal an, ob man das chopping noch tunen kann, um das Pfeifen in einen erträglchen Bereich zu kriegen. Da stelle ich fest, trotz fest eingestelltem Vref verändert sich der Strom (1,2A bei grad noch höhrbarer Frequenz, vielleicht 16kHz), denk ich so, "ok, vielleicht sampled das amperemeter nicht schnell genug.." zieh eine Leitung am Motor ab, um den Strom zu messen, aber der Strom bleibt konstant.... ohne das überhaupt was dranhängt....? Hä??? Mit nem Multimeter gemessen schwankt der Strom zwischen 120mA und 1.2A Also messe ich die Spannung mit meinem Oszi über den Sensewiderstand (0.33Ohm). Da sehe ich etwa 1.5V über etwa 1/3 der Peiode. Das würde eher zu den 1.2A passen. kann mir das mal jemand erklären???
Beide Bausteine sind empfindlich auf Entkopplung. Hast du die 100n und ausreichend große gute Elkos dran? Überprüfe mal, wie deine Versorgungsspannungen aussehen, 5V und Vs. Es soll vorkommen, daß C - Elko - Kombinationen schwingen. Dann spielt dir vielleicht die Induktivität der Anschlußleitungen einen Streich. Generell hab ich auf dem Steckbrett gelegentlich Sorgen mit Übersprechen und Übergangswiderständen, aber kann ja auch sein ich hab nur ein 'zu billiges'. Ist nur so als Info gedacht, weil das ärgert den 6203 genauso wie den 6208.
Welchen Strom hast du mit dem Multimeter gemessen? Vom Netzteil zum Treiber oder vom Treiber zum Motor? Letzteres kann man selbst mit einem TrueRMS Multimeter kaum vernünftig messen. Da schaut man sich besser mit dem Scope die Spannung am Shunt an. Du hast aber hoffentlich nicht den Motor bei laufender Schaltung abgeklemmt? Das könnte dir der Treiber übel nehmen. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Also im LEERLAUF dürfen keine 1,2A fließen, nicht mal 50mA. Der Chopper arbeitet nur bei Last, denn im Leerlauf ist der Strom unterhalb der Stromschwelle. Ich tippe auf Fehler im Aufbau.
Hallo zusammen, erstmal danke für die vielen Infos, nun: 1. habe die Schaltung frei verdrahtet, dass heißt die beiden 6203 sitzen auf nem fetten Kühlkörper da habe ich dann ein paar Drähte drangelötet. Bis auf die Kondensatoren für die Ladungspumpen habe ich keine zusätzlichen drangebaut, werde ich aber gerne probieren. 2. Im Labornetzteil ist eine LCD Anzeige, die mir den Strom anzeigt, oder anzeigen sollte :-), das war eine Methode, weiterhin habe ich aber auch den Strom durch den Moten direkt mit nem halbwegs gutem, aber sich kein TrueRMS Multimeter gemessen, warum sollte der Chip mir das übel nehmen? Da sind doch Dioden im Ausgang schon eingebaut,.... aber ja, genau das habe ich gemacht 3. nicht ausgeschlossen, nur sehe ich gerade nicht, was man da falsch machen könnte, ich denke eher ich hab schonwieder einen leistungs-ic geschrottet merci Schorsch
@ Georg T. (microschorsch) >Bis auf die Kondensatoren für die Ladungspumpen habe ich keine >zusätzlichen drangebaut, werde ich aber gerne probieren. Das könnte ein Problem sein. Wenn die Induktivitäten des Motors rückspeisen, und KEINERLEICH Kondensator an VS hängt, geht die Spannung sehr schnell sehr hoch, je nachdem, wie das Netzteil aufgebaut ist. Ich würde mal wenigsten 1000uF dranklemmen. >machen könnte, ich denke eher ich hab schonwieder einen leistungs-ic >geschrottet Das ist deren Schicksal ;-)
Gut gemeinter Rat: besorg Dir was fertiges. Ohne Platine mit gutem Layout gibt das nur ein Gequietsche ohne Leistung. Du brauchst induktionsarme Sense-Widerstände, die Masseführung zum L297 ist sehr kritisch. Beim Aufbau kann man unendlich viel falsch machen.
Für 15 EUR gibt bei mir eine Platine für L6506 und 2 L6203, angesteuert über einen Mega8. Die Firmware (Binary) ist frei verfügbar, Sourcen folgen demnächst. Die Steuerung geht bis 1/8 Mikroschritt, man kann aber bei Bedard auch feinere Auflösungen realisieren. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Hallo Thorsten, deine Karte sieht nett aus... scheinen nur 2W Sense-Widerstände drin zu sein...gefühlt ein bisschen klein, und der Kühlkörper soll vermutlich oben auf die Karte, ich hätte die Karte gerne gestapelt, so dass ich mit einem Lüfter an allen Karten vorbeipusten kann... erlaubt es Dir das Urheberrecht uns ein Photo von der Unterseite zu schicken, mich würde interessieren, wie Du das Grounding gemacht hast?? Gruß Schorsch
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Hallo Schorsch! Da ich die Schaltung entworfen habe kann ich auch über die Bilder frei verfügen. Das Layout ist schon fast 10 Jahre alt und enthält auf der Unterseite nur lokale Masseflächen. Auf der Oberseite gibt es noch eine größere Massefläche für das gesamte Leistungsteil. Heute würde ich das vermutlich etwas anders machen. Die 2W Widerstände sind aber in Ordnung so. Die haben ja nur 0,22R. Mit P=I²*R kommt man für 4A auf 3,52W, aber das gilt eben auch nur, wenn der Chopper auf 100% läuft. Und das dürfte im Normalfall nicht vorkommen. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
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Hallo, Danke an Thorsten für die ausführlichen Informationen. Ich denke, Deine Karten sind für mich die "Backup"-Lösung, falls ich es nicht hinkriege :-) Dennoch interessiert es mich einfach und ich möchte es einfach noch selber probieren. Ich bin, denke ich, ein paar Schritte weiter gekommen: 1. Habe die Spannungsversorgung für den Leistungsteil mit 2.2mF stabilisiert und den Logikteil mit einem 7805 stabilisiert 2. habe momentan nur einen L6203 angeschlossen, um Versuche mit dem Chopping zu machen, sollte es dennoch reichen. Wenn ich mit dem Scope jetzt den Spannungsabfall über den Sense-Widerstand messe, sehe ich typischer Weise soetwas, wie in den Bildern darstellt (Sorry, ein Digitaloszi ist eins meiner nächsten Anschaffungen). Im Fall 500mA liegt der Strom am Motor an, und mann spürt deutlich, dass ein Haltemoment zu überwinden ist, dann gibt es aber auch den anderen Fall (1300mA) wo über ein Ampere durch den 6203 fließen, ohne das irgendeine Spannung am Motor abfällt. - Aso, vertikale Einheit ist 100mV pro Einheit, ich benutze 0.33Ohm als Sense-Widerstand. Ich vermute, dass dieser erste Spike, den man in 500mA.jpg sieht damit zu tun hat. Je niedriger ich Vref mache umso schneller komme ich in den zweiten Fall, der offensichtlich nicht gut ist. Habe probiert ein C parallel zum Widerstand zu packen aber das führt zur zu dem Spike plus anschließendes gezuppel. Kann es sein, dass die Freilaufdioden in dem 6203 nicht schnell genug sind?? Ich hätte noch ein paar SB5100 in der Schublade, lohnt sich das? 3. Das gekreische kam wohl durch eine ungünstige Kombination von R und C zu Stande, da ich nur noch 15nF als Folie hatte, habe ich jetzt 2 davon seriell geschaltet, und kann R zwischen 10 und 20kOhm wählen, das scheint zu funktionieren... bis auf o.g. Erscheindung
Externe Freilaufdioden habe ich mit dem L6203 nie gebraucht. Der Peak auf Vref beim Einschalten ist übrigens völlig normal. Der L6506 und der L297 blenden das aus. Das Timing dafür wird über das RC-Glied eingestellt. Keine Ahnung, ob das in deiner Schaltung berücksichtigt ist. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Hi, gut zu wissen, dass der Peak normal ist, aber das erklärt immer noch nicht, warum 1.2A anliegen, die nicht durch den Motor fließen. Wie hast Du R und C gewählt?? Da fällt mir gerade ein: Deine Karte macht ja Mikrostepping..in meiner Schaltung wollte ich eine Stromabsenkung einbauen, wenn die Motoren stehen, funktioniert sowas auch beim Mikrostepping? Also das das theoretisch funktioniert ist mir klar, aber praktisch?? Schorsch
Hallo nochmal. neueste Erkenntnis: beim obigen Bild 1200mA fällt für sehr kurze Zeit eine Spannung jenseits von 1 V über den Sense-Widertand ab. Das heißt die 1.2A werden zu wesentlichen Teilen im Widerstand verbraten. anscheinend sind in diesem Zustand beide MOSFETs leitend???
Hallo zusammen. Habe jetzt zwei neue Leistungshalbleiter angeschlossen. Jetzt läuft es sogar ganz ohne Gepfeife. Dennoch einige offene Fragen: wenn ich das Control-Beinchen am L297 auf High lege, also ABCD geschaltet wird, bekomme ich eine Rechteck-Funktion an den Sense-Widerständen. Erhöhe ich die Versorgungsspannung kann ich jetzt sehen, dass die Rechtecke schmaler werden. Chopping scheint zu funktionieren. Oberhalb einer bestimmten Spannung werden die Rechtecke allerdings nicht mehr schmaler sondern höher. Diese "kritische Spannung" hängt stark von der Chopping frequenz ab. Woran liegts? lege ich das Control-Beinchen auf Low, "acting on INH" bekomme ich eine Art Sägezahlfunktion auf den Sense-Widerständen, das eben beschriebene Phänomen bleibt aus, allerdings kreischen die Motoren. Muß ich einfach die Choppingfrequenz höher wählen? Habe jetzt 7.5nF und ca 10kOhm (etwa 20kHz). Gibt es sowas wie ein krisches Verhältnis zwischen R und C?? Ich stelle fest, dass ich R nicht zu klein wählen darf, sonst wird der Strom größer. Gibt es einen bestimmten Logik-Pegel der über oder unterschritten werden muß?? Ich vermute mit Q =C*U und so weiter müsste man das ausrechnen können?? Auf den Motoren steht ja immer ein Maximalstrom. Auf welchen Strom bezieht sich denn dieser Wert? Auf den Maximalwert des Strom ist den On-Phasen oder auf das zeitliche Mittel? Intuitiv erwartet hatte ich den Mittelwert, aber damit wird mein Motor ordentlich warm. Ich vermute doch einfah, dass es dem Motor ziemlich egal ist ob er alle 50µs 10µs lang 5A sieht, oder alle 50µs 25µs lang 2.5A... letze Frage ist: Hat jemand von Euch Erfahrungen mit Boost und Sleep Schaltungen? Ich meine jetzt nicht die Schaltung, sondern Erfahrungswerte? Ich hätte sowas wie 50% Strom bei Sleep und 150% bei Boost versucht? ist das ok? danke im Voraus Schorsch
Hallo Schorsch! Beim RC-Glied legt das C die Totzeit des Stromreglers fest, also die Zeit, wo der Komperator nicht auf den Stromanstieg reagiert. Die 3,3nF aus dem Datenblatt sind eigentlich ein guter Wert. 2,2nF funktioniert nur bei einem sehr sauberen Layout. Den Widerstand wählt man dann so, dass man auf 18-24kHz kommt. Bezüglich der Unterschiede zwischen Phase- und Inhibit-Chopping empfehle ich dir mal einen Blick in die Aplication Notes von ST. Da sind auch die unterschiedlichen Strompfade erläutert. Bei anderen Herstellern läuft das unter den Begriffen "slow decay" und "fast decay". Damit findest Du beim googeln u.U. deutlich mehr Infos. Modernere Treiber kombinieren die Vorteile beider Verfahren, dass nennt man dann "mixed decay". Mehr dazu gibt es auch in meinem Blog [1]. Der angegebene Motorstrom ist in der Regel der Motornennstrom (Effektivwert). Bei Mikroschritt kann der Strom in den Halbschrittpositionen entsprechend um den Faktor Wurzel(2) höher eingestellt werden. 50% für die Stromabsenkung sind ein üblicher Wert. Für Boost würde ich höchstens 120-125% empfehlen. Zum einen gehen die Motoren dann schon langsam in die Sättigung, mehr Strom bringt also nur noch bedingt mehr Drehmoment. Zum anderen steigt die Verlustleistung quadratisch mit dem Strom. Bei 150% des Nennstroms bist du bei 225% der Verlustleistung. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann [1] http://www.schrittmotor-blog.de/tag/mixed-decay/
Thorsten Ostermann schrieb:> > Beim RC-Glied legt das C die Totzeit des Stromreglers fest, also die > Zeit, wo der Komperator nicht auf den Stromanstieg reagiert. Die 3,3nF > aus dem Datenblatt sind eigentlich ein guter Wert. 2,2nF funktioniert > nur bei einem sehr sauberen Layout. Den Widerstand wählt man dann so, > dass man auf 18-24kHz kommt. Hi, das heißt, wenn die Pulsdauer kürzer sein müsste, als der Kondensator es zulässt, dann funktioniert die chopping nicht mehr richtig und der Strom steigt an. Kapiert, danke schön. Hab jetzt im "Fast-Decay" Modus eine Kombination aus R und C gefunden, die zu laufen scheint. C liegt bei etwa 2.2nF (Habe ich in der Grabbelkiste gefunden..) Allerdings hört das Pfeifen erst oberhalb einer Betriebsspannung von vielleicht 20V auf zu pfeifen. Bei 30V ist alles gut. Mal gespannt, ob es bei den vorgesehenen 40V auch nicht pfeift. Muss noch das Netzteil zusammenlöten :-) Hab mit einem Monoflop auch schon eine Stromabsenkung für den Sleep-Fall eingebaut, die scheint auch zu laufen. Boost probiere ich heute Abend aus. Ich hätte sowohl für Boost als auch für Sleep eine Zeitkonstante von ca 100ms gewählt. Gibt es Erfahrungswerte? Macht es Sinn den Strom zu halbieren, falls im Half-Step Mode beide Phasen angesprochen werden? merci Schorsch
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