Hallo Leute! Ich selbst habe schon ein paar Schrittmotorsteuerungen gebaut (Bipolare Motoren). Allerdings nur mit dem L297 (Ansteuer-IC) und dem L298 (Leistungstreiber-IC). Der L297 wird wiederrum von einem Mikrokontroller angesteuert. Ich würde jedoch selbst gerne mal den Leistungsteil mit eigenen Bauteilen realisieren, da es durchaus einmal vorkommen kann, dass bei einem Projekt der L298 mit seiner Leistung am Ende ist. Hier tun sich aber ein paar Probleme auf: 1: Im Datenblatt des L298 ist ein Blockdiagramm erkennbar. In dieser dargestellten Brückenschaltung sind ausschließlich NPN-Transistoren dargestellt. Warum benutzt man für den oberen Teil der Brückenschaltung keine PNP Transistoren? Bei einem PNP habe ich ja das Bezugspotential auf VS. Und beim NPN hängt ja der Emitter in der Luft, wenn der untere diagonal-liegende NPN-Transitor sperrt. Was hat das für einen Grund? Für meine Schaltung würde ich gerne MosFET N-Kanal selbstsperrend verwenden. Mosfets haben den Vorteil, dass ich keinen Vorwiderstand brauche. 2: Wenn meine Motorversorgungsspannung eine höhe von z.B. 24V hat wäre es nicht schlecht, wenn ich das Gate ebenfalls mit 24V ansteuern würde oder? Die oberen Mosfets benötigen diese Spannung auf jeden Fall. Gibt es einen Baustein, der mir die 0V-5V Pegel des L297 in 0V-24V Pegel verwandelt oder gibt es eine andere Möglichkeit? Oder was haltet ihr davon? Wenn ich mit einer Behauptung falsch liege, korrigiert mich bitte! Danke für eure Antwort. Tschüss Martin
Hallo Martin, Im Anhang mal eine Schaltung mit diskreten Bauteilen für einen Brückentreiber mit kleiner Leistung. Integrierte Brückentreiber sind kaum zu übertreffen sofern es sich um keine Schrittmotoren im oberen Leistungsbereich handelt (z.B. Berger usw.). Eine integrierte Schaltung kann es sich leisten zum Levelshift einige Transistoren einzusetzen, mit diskreten Bauteilen ist das aufwendig und teuer. Außerdem sind die Transistordaten in beiden Brückenzweigen gleich. Schau Dir mal den Treiber von Toshiba an. MfG Manfred Glae
Danke für deine Antwort und für die Schaltungen. Doch eine Frage stellt sich mir noch. Ich möchte den Motor mit 24V versorgen. In diesem Fall brauche ich natürlich Mosfets, die eine Gate-Spannung von 24V verkraften. Aber wie komme ich vom 5V-Pegel vom Mikrokontroller oder L297 auf die 24V, damit die oberen Mosfets sperren? Für die Ansteuerung der Leistungsmosfets wiederum Mosfets oder Transistoren zu verwenden ist doch zu umständlich oder? Tschüss. Martin
Hallo Martin, die bipolaren Treiber von STM sind nicht gerade auf geringe Verluste ausgelegt, was bei kleinen (12V) Versorgungsspannungen lästig ist. Aktuell verwende ich den L6506 und 2 x L6203, um bipolare Schrittmotoren anzusteuern. Prinzipiell die gleiche Leistung wie beim L298 - aber deutlich weniger Verluste. Der Knackpunkt bei der Ansteuerung ist m.E. nicht ein deutlich höherer Treiberstrom, sondern eine möglichst hohe Versorgungsspannung, um die Motoren bei hohen Drehzahlen zu betreiben. Höhere Drehmomente lassen sich auch mit Getrieben erreichen. Es ist fraglich, ob Du mit diskreten Bauteilen die Eigenschaften von integrierten Treibern erreichen kannst - insbesondere bei hoher Versorgungsspannung. Schalt- und Anstiegszeiten müssen sehr gut abgestimmt sein, was bei MOSFETs einigen Aufwand erfordert. Falls die Verluste im Treiber Dich nicht stören und die Kosten niedrig sein sollen: vielleicht eignen sich integrierte NF-Verstärkerendstufen ? Die sind relativ billig und für hohe Betriebsspannung ausgelegt. Gruß Michael
Hallo Martin da hast Du Recht. Für die unteren könntest du Logiklevel Fets nehmen, die lassen sich mit einem TTL Pegel ansteuern. Für die oben gibt es High Side Treiber IC's. Das Problem mit den Mosfet's ist die relativ große Gs Kapazität. Diese muß vom Treiber umgeladen werden und das setzt Treiberströme im Ampere Bereich vorraus. Das ist mit diskreten Bauteilen zwar zu erfüllen, setzt aber auf Grund der hohen Schaltgeschwindigkeit eine sehr sorgfältige Auswahl der Bauteile und deren Plazierung vorraus. Schnelles Schalten ist erforderlich und trotzdem muß gewährleistet werden, daß eine gewisse (möglichst kleine) Totzeit zwischen einer Umschaltung (umpolung der Brücke oder PWM Funktion) erreicht wird. Ansonsten fließen hohe Kurzschlußströme in den Transistoren die NIE gleichzeitig leitend werden dürfen. Die oben angegebenen Schaltungen habe ich nur für kleine DC Antriebe eingesetzt. Für einen Schrittmotor währe mir das zu umständlich, denn alles muß 4 mal aufgebaut werden. MfG Manfred Glahe
Ich sehe schon. Das Ganze ist nicht so einfach. Es ist wahrscheinlich besser man bleibt beim guten alten L298. Wäre es möglich vielleicht den L298 mit einem zweiten parallel zu schalten, damit die sich den Laststrom teilen? Somit wäre doppelter Strom möglich. Aber wahrscheinlich schalten diese zwei nicht absolut synchron und somit könnte es wieder zu Problemen kommen oder? Tschüss. Martin
Zitat Datenblatt: Figure7: For higher currents, outputs can be paralleled. Take care to parallel channel 1 with channel 4 and channel 2 with channel 3. Gruß, Frank
Wow! Dankeschön Frank! Ich habe das Gefühl, dass ich in Zukunft die Datenblätter etwas besser lesen sollte. Tschüss Martin
Meine Rede. ;-) Kleiner Tipp noch am Rande: Für die meisten Standardbauteile gibt es ja verschiedene Hersteller und manchmal findet man nützliche Zusatzinformationen in Datenblättern eines anderen Herstellers. Die sind dann zwar mit Vorsicht zu genießen, weil nicht notwendigerweise auf das konkret vorliegende Fabrikat anzuwenden, aber oftmals hilft einem schon eine etwas andere/ausführlichere Formulierung beim Verständnis eines Sachverhalts weiter. Gruß, Frank
da gibt es noch bessere IC´s, die haben eine Halbschrittunterteilung mit dennen sind schritte bis 1/32 normal möglich!! gibt es bis 42V/7,5A irgend so ein deutscher direktanbieter. musst halt googlen
Um die Firma einmal zu nennen, die heißt Trinamic. Aber Allegro hat gute IC's, Infineon, Ericcsen (bis zu 1/128 Schritt). Ich meine auch, konzentriere dich auf die Software und nicht auf die Hardware. Trinamic macht einen Stein, da kannst du extern die 4 Transistoren der H-Brücke anschließen. Mit dem IC hast du Strom ohne Ende. Michael
Eines muß ich noch hinzufügen. Heute werden Schrittmotoren stromgesteuert und nicht spannungsgesteuert betrieben. Das heißt, die ganze Betriebsstromerkennung, das Choppen usw. kommt ja auch noch dazu. Viel Spaß. Michael
wo gobt es denn die Treiber von Ericcson, bzw. wieviel kosten die mit 1/128 Schritt? nicht dass ich ihn unbedingt bräuchte(mir reicht im Moment Voll- oder Halbschrittbetrieb), aber mich würde der prinzipiell interessieren
Ericsson hat diesen Part an New Japan Radio abgegeben. Die haben jetzt die Motor Controller/Driver. http://www.njr.com/index4.html Die Bauteile bekommt man über Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH.
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