Hallo, Ich möchte mithilfe der ICs L297 und L298 zwei Schrittmotoren ansteuern. Grundsätzlich habe ich mich an den Schaltkreisen (Vorlage.png im Anhang), die man online findet, orientiert und die Schaltung (ebenfalls im Anhang) zusammengebastelt. Da ich nur bestimmte Komponenten (max. 100µF Elko) zur Verfügung habe nun meine Frage: Zwischen den 30V Motorversorgungsspannung und GND ist ein 470µF Kondensator geschaltet. 1) Wozu genau dient er? 2) Muss der Wert genau stimmen, oder wären auch 100µF zulässig? 3) Wird, da der 470µF Kondensator parallel zum 100nF Kondensator geschaltet ist, der 100nF Kondensator nicht überflüssig? (Parallelschaltung von Kapazitäten -> resultierende 470,1µF = ca. 470µF) Falls euch sonst grobe Fehler im Schaltkreis auffallen bin ich dafür natürlich auch offen. Das RC-Verhältnis am Oszillationspin muss ich erst noch genau dimensionieren. ;) Vielen Dank im Voraus
Angehängte Dateien:
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Schaltplan_L297L298.png
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Vorlage.png
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Der ESR Wert eines Elkos ist viel größer als der eines 100nF Keramikkondensators.
Ok danke erstmal, das erklärt warum der 100nF Kondensator doch noch gebraucht wird. Aber wie siehts mit dem 470µF Elko aus, muss er wirklich genau 470µF haben?
Elias P. schrieb: > Aber wie siehts mit dem 470µF Elko aus, muss er wirklich genau 470µF > haben? Nö, der kann auch 0 uF haben...wenn deine 36 V z.B. aus einer Batterie kommen. Die 470 uF kommen wohl aus der Beispielschaltung im Datenblatt und sind abhängig vom Motor und von der Spannungsversorgung.
M. K. schrieb: > Nö, der kann auch 0 uF haben...wenn deine 36 V z.B. aus einer Batterie > kommen Ok Danke. Als Spannungsversorgung nutze ich Netzspannung über einen Transformator+Gleichrichter+Spannungsstabilisierung auf 30V DC geregelt... Dadurch sollte theoretisch bereits eine einigermaßen glatte und konstante Versorgungsspannung entstehen. Ich nehme mal an, dass der Kondensator diese Aufgabe sonst übernehmen würde. Vielen Dank, ich werde auf der Platine erstmal einen Platz für einen Kondensator vorsehen und dann herumexperimentieren. Die Bauteile sollten ja nicht flöten gehen wenn der Kondensator mal kurz nicht drinnen ist...
@ Elias P. (eli_p) >Kondensator vorsehen und dann herumexperimentieren. Die Bauteile sollten >ja nicht flöten gehen wenn der Kondensator mal kurz nicht drinnen ist... Doch, das kann passieren. Wenn man z.B. einen Motor mit größerer Schwungmasse abbremst und dabei die Energie in die Versorgung zurück gespeist wird.
Ok, danke. Wenn das die Idee des Kondensators ist, dann sollte aber die genaue Kapazität nicht ganz so wichtig sein, bzw. von der Leistung des Motors abhängen, wenn ich das richtig verstehe? Die verwendeten Schrittmotoren sind im Verhältnis eher schwache (Nennstrom 600mA) Motoren. In vielen Fällen wird die L297 L298 Kombination ja für Motoren zu 1A/2A benutzt...
Eine Schrittmotorsteuerung braucht keine stabilisierte Spannung für die Leistungsendstufe, sie arbeitet ja eine "Konstantstromquelle". Und bitte, nimm was moderneres als den L298, der wurde vor 30 Jaahren entwickelt, da gibt es inzwischen deutlich Besseres, z.B. L6208 oder 2x L6203. Ein Kondensator möglichst nahe an den Versorgungspins ist dennoch notwendig, da die Zuleitungsinduktivität große Spikes erzeugen würde, da der Strom mit der Chopperfrequenz die Richtung wechselt (abhängig von der Betriebsart). Ob der jetzt 470 oder 100 µF hat, ist nicht sooo wichtig (hängt von der Motorgröße ab), kannst ja auch 2x 100 parallel hängen. Verwende also Trafo, Gleichrichter, C mit mind. 1000µF in der Nähe des Gleichrichters + jeweils einen C in der Nähe der ICs. Achte auf "sauberen" Aufbau, d.h. möglichst kompakte Anordnung, kurze Masseleitungen, evtl. paarweise verdrillte Motorleitungen. Der Stromsense-Widerstände müssen "low inductivity"-Typen sein, also keine Drahtwendel-Rs. Lies dir die gefühlen 1000 Threads zum Thema durch, so kannst du schon vorher lernen, wie man verhindert, dass die ICs sterben.
Elias P. schrieb: > 1) Wozu genau dient er? Aufnahme der Bremsenergie des Motors ohne daß die Versorgungsspannung zu weit ansteigt. > 2) Muss der Wert genau stimmen, oder wären auch 100µF zulässig? Es kann sogar sein, daß 47ßuF nicht reichen wenn der Motor eine grosse bewegte Masse hat, den Berg runterrollt etc. und ein Bremschopper dazu muss. Allerdings zählen die 470 zusammen mit anderen Elkos auf der Versorgungsspannung, soweit die nicht per Dioden entkoppelt sind. Die 100nF liefern den Strom im Einschaltmoment des 298 bis der Strom wegen Zuleitungsinduktivität gebremst aus dem Elko und der Stromversorgung kommen kann.
Hallo eProfi, > Eine Schrittmotorsteuerung braucht keine stabilisierte Spannung für die > Leistungsendstufe, sie arbeitet ja eine "Konstantstromquelle". > Und bitte, nimm was moderneres als den L298, der wurde vor 30 Jaahren > entwickelt, da gibt es inzwischen deutlich Besseres, z.B. L6208 oder 2x > L6203. Ach bitte, die sind doch auch nicht wesentlich moderner. Wenn die 2A vom L298 reichen, könnten TI oder Allegro was passendes haben. Das ist dann aber alles in SMD-Gehäusen. > Ob der jetzt 470 oder 100 µF hat, ist nicht sooo wichtig (hängt von der > Motorgröße ab), kannst ja auch 2x 100 parallel hängen. Genau so ist es. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Ich würde die Schaltung gerne mit dem L298 aufbauen, da ich diesen bereits zur Verfügung habe. In den bereits existierenden Threads habe ich leider nicht die Informationen gefunden, nach denen ich gesucht habe. Vielen Dank auf jeden Fall für die Informationen und Ratschläge.
MaWin schrieb: > Die 100nF liefern den Strom im Einschaltmoment des 298 bis der Strom > wegen Zuleitungsinduktivität gebremst aus dem Elko und der > Stromversorgung kommen kann. So ungefähr ne Nanosekunde lang...also dafür sind die 100 nF mit Sicherheit nicht ;)
M. K. schrieb: > So ungefähr ne Nanosekunde lang...also dafür sind die 100 nF mit > Sicherheit nicht ;) Nicht mal Kopfrechnen kannst du. 100nF würde eine Spannung, aus dem man schlagartig 1A zieht, für Überraschung: -> 100ns ausreichend puffern damit die Spannung um nicht mehr als 1V abfällt. 100ns reicht locker damit die Zuleitung Strom nachliefern kann, denn die hat pro cm nur ca. 10nH. 1V über 10nH kann in 10ns den Strom um 1A steigen lassen. Und all zu weit ist der Weg zu Elko und den Drähten im Elko dann auch nicht, selbst die eigentliche Stromversorgung wird nachliefern.
MaWin schrieb: > Nicht mal Kopfrechnen kannst du. Du hast ja auch schön vorgerechnet wie lange es dauern würde bis der Strom aus dem Elko kommt. Na, wie lange würde der 100 nF Puffern bis der Elko den Job übernimmt? ;) MaWin schrieb: > Und all zu weit ist der Weg zu Elko und den Drähten im Elko dann auch > nicht, selbst die eigentliche Stromversorgung wird nachliefern. Und genau das ist der Grund warum mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit der 100nF nicht zum Puffern gedacht ist. Das wollte ich mit den 1 ns ausdrücken: Ungefähr so lange muss der 100 nF puffern bis der Strom aus dem Elko da ist.
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Nein, du hast in Erwiederung auf MaWins Beitrag geschrieben: "...also dafür sind die 100nF mit Sicherheit nicht." Und genau dafür sind Kerkos eben doch da, um den Strom zu liefern, bis der Strom vom Elko über die Zuleitung kommt. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Elias P. schrieb: > Ich würde die Schaltung gerne mit dem L298 aufbauen, da ich diesen > bereits zur Verfügung habe. Selber bauen? Es gibt bei Ebäh für unter 10 Mäuse schon fertig gebaute Endstufe und was gut daran ist: die ist mindestens 10x besser als L293/L298
Thorsten O. schrieb: > Nein, du hast in Erwiederung auf MaWins Beitrag geschrieben: "...also > dafür sind die 100nF mit Sicherheit nicht." Und genau dafür sind Kerkos > eben doch da, um den Strom zu liefern, bis der Strom vom Elko über die > Zuleitung kommt. MaWin hat es noch vorgerechnet. Der Kerko würde 100 ns lang 1 A liefern und dabei fiele die Spannung um 1 V ab. Der Strom aus dem Elko würde etwa 10 ns pro cm Entfernung brauchen um beim Kerko zu sein. Welcher DC oder auch Schrittmotor läuft denn bitteschön mit 1 MHz? Ich hab wohl immer die falschen Motoren in der Hand gehabt bisher. Der Kerko ist ein Abblockkondensator, nicht mehr und auch nicht weniger.
Es geht nicht darum, wie schnell der Motor läuft, sondern wie schnell der Strom fließt. Und genau dafür ist ein Abblockkondensator da, um Stromspitzen abzublocken. Du sagst es doch selbst, widersprichst dir dabei aber dauernd. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
M. K. schrieb: > Der Kerko ist ein Abblockkondensator Natürlich. Jeder Kondensator zwischen VCC und GND ist ein Abblockkondensator. Aber nur zum Abblocken täte es auch deutlich weniger als 470uF. Die 470uF sind vor allem deswegen so gross, um die Bremsenergie aufnehmen zu können. Und zu gross, um effektiv abblocken zu können, daher 100nF parallel.
OK, Abblocken und Puffern sind bei mir zwei Unterschiedliche Dinge aber OK, bei euch anscheinend nicht.
@M. Köhler (sylaina) >OK, Abblocken und Puffern sind bei mir zwei Unterschiedliche Dinge aber >OK, bei euch anscheinend nicht. Das ist nicht streng definiert. Ab im Prinzip ist es das Gleiche, nur in verschiedenen Frequenzbereichen. Der Kondensator ist ein Kurzzeitenergiespeicher. https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Siebkondensator
Falk B. schrieb: > Der Kondensator ist ein > Kurzzeitenergiespeicher. Dagegen hab ich nichts einzuwenden. Ich denke aber, dass der Kerko dafür da ist, hochfrequente Störungen vom Treiber fernzuhalten die sich ggf. über die Versorgung einkoppeln können. MaWin hat es ja vorgerechnet, der Elko braucht keine 100 ns um dem Motor Strom zu liefern. Wie groß müsste denn die Motorinduktivität sein, dass man deutlich schneller Strom liefern können muss? Die Motorinduktivität wird nämlich zunächst mächtig was dagegen haben, dass sich der Stromfluss ändert. Für 100 ns bei 1A müsste sie wo liegen? So in der Ecke um 1-10 uH? (ja, ich habs nicht berechnet sondern nur geschätzt). Das wäre eine sehr geringe Induktivität für einen Motor. Und da soll man den Kerko einsetzen nur um dem Motor noch schneller Strom liefern zu können?
Tany schrieb: > Selber bauen? > Es gibt bei Ebäh für unter 10 Mäuse schon fertig gebaute Endstufe Da ich das ganze im Grunde genommen unter anderem mache, um daraus etwas zu lernen, fand ich es durchaus sinnvoll die Platine selbst zu entwerfen. Tany schrieb: > was gut daran ist: die ist mindestens 10x besser als L293/L298 *L297...
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