Драйвер ШД

@nikitasnv777 · Регистрация: 22.11.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день. Наваял вот такую схему драйвера шагового двигателя. Вроде работает как надо, но как то не совсем))
Очень интересует мнение по данной схеме, какие есть недочёты, что лишнее, что нужно бы добавить. Опыта проэктирования практически нет, так что прошу сильно не пинать))

Собственно сама схема:

@nikitasnv777 · 14.01.2013, 23:05 **[ТС]**

На транзисторах Q9 и Q10 собрана защита по току каждой из обмоток. Микроконтроллер просто управляет транзисторами включая или выключая их, что в свою очередь обеспечивает изменение полярностей и приводит двигатель в движение.

@Voland_ · 15.01.2013, 12:41

Используйте ULN2003A вместо ключей управления ШД. Классная и дешевая микросхема, движки от нее "аж пищат" )

@nikitasnv777 · 15.01.2013, 15:23 **[ТС]**

Сообщение от Voland_

Используйте ULN2003A вместо ключей управления ШД. Классная и дешевая микросхема, движки от нее "аж пищат" )

Она слабовата по току.

@Voland_ · 15.01.2013, 15:42

Ну просто для управления силовыми mosfet'ами, чтобы они работали не греясь и так как надо, необходимо использовать push-pull'ные схемы, которые будут открывать и закрывать их быстро. Контроллер, с 9,1к сопротивлением на выходе такого не сделает, а уменьшать резистор - нагрузить выход контроллера, т.к. входная емкость выбранного транзистора - аж 800pf.
ВЫвод: схема будет греться уже при малых скоростях вращения.
Если предполагается использовать ШД для существенных скоростей, имхо, я бы поставил тогда uln перед полевиками, или хотя бы уменьшил резисторы до 500ом

@nikitasnv777 · 15.01.2013, 16:38 **[ТС]**

Сообщение от Voland_

Если предполагается использовать ШД для существенных скоростей, имхо, я бы поставил тогда uln перед полевиками, или хотя бы уменьшил резисторы до 500ом

Думаю ограничусь уменьшением резистора до 500 ом. Больших скоростей всё равно не требуется.
Спсибо.

Тут ещё возникает вопрос с питанием схемы... Как лучше защитить схему от помех при работе двигателя?

@Voland_ · 15.01.2013, 16:53

Сообщение от nikitasnv777

Как лучше защитить схему от помех при работе двигателя?

традиционно. Фильтрующие кондеры на ногах питания контроллера, нормальный ресет - резистор на плюс и 0,1мк в землю, фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами. Провода подвода питания по-дальше от сигнальных цепей, кварцевание частоты контроллера не помешает.

@nikitasnv777 · 15.01.2013, 17:12 **[ТС]**

Сообщение от Voland_

традиционно. Фильтрующие кондеры на ногах питания контроллера, нормальный ресет - резистор на плюс и 0,1мк в землю, фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами. Провода подвода питания по-дальше от сигнальных цепей, кварцевание частоты контроллера не помешает.

Тоесть цепляем кондёр 47мкф и 100нф по питанию контроллера, ресет через резистор на "фильтрованный" плюс.
Что имеется ввиду под "фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами"? Это какой-то LC-фильтр?

@Voland_ · 15.01.2013, 17:31

Сообщение от nikitasnv777

Это какой-то LC-фильтр?

ну у вас вообще предполагается использования напряжения питания в качестве опорного. С одной стороны хорошо, этим же напряжением пользуется и задатчик, но с другой - оно ж по сути шумное. поэтому, питание задающего резистора и aref хорошо бы повесить на питание через ферритовую индуктивность где-то 100мкГн (я ее назвал "буса"), они компактные - 1206 или 0805, и места не займут. на самОй аналоговой части можно поставить 0,1 и 1мкф, чтобы дополнительно сгладить пульсации. Остальное можно отфильтровать контроллером.

@torch-vi2 · 19.06.2013, 23:15

я тут мимо проходил. просто заглянул. интересно какой ток шд даст эта схема. просто искал себе драйвер на ток до 2 амп. собрал классическую схему на связке L297+L298. не понравилась только одним. нужно все паять самому (трата времени) и довольно много навесных. нашел отличную замену по цене и габаритам. доволен как слон. вполне устраивает.

raxp · 20.06.2013, 07:40

молодец.

@MaslovVG · 20.06.2013, 09:02

Посмотрел схему и не увидел стабилизации тока обмоток двигателя. Для повышения момента двигателя на больших оборотах и повышения КПД системы, обмотки шаговых двигателей питаются от генераторов тока.
Предлагаемая схема гоится только для маломощных (микродвигателей) когда потребление энергии не имеет значения.

@Voland_ · 20.06.2013, 12:54

MaslovVG, хм, интересное замечание. Так это надо каждую обмотку свои стабом тока питать, получается? Да еще и не простым, а довольно "быстрым" - ведь переходный процесс будет сопряжен с индуктивностью нагрузки и она подключается на очень короткий промежуток времени...

@MaslovVG · 20.06.2013, 14:34

Voland_, Да именно так и делается.

@torch-vi2 · 20.06.2013, 17:57

Сообщение от MaslovVG

Посмотрел схему и не увидел стабилизации тока обмоток двигателя

ну допустим стабилизация тока в схеме есть это R13,R18 только ток стабилизации сложно выставить. используются два подстроечника. в нормальной схеме есть вывод Vref на который можно подать напряжение от 0 до 5 вольт. им и выставляется ток обмоток. данная схема конечно очень сырая.в ней даже защиты по температуре не предусмотрено.молчу про алгоритм. в нормальном драйвере в обмотку на короткое время подается большой ток для ускорения переходных процессов после он уменьшается.этим уменьшается температура и улучшаются параметры.не знаю чего добивается автор только никаких преимуществ. одни недостатки. могу перечислить: 1) потеря времени 2)большие габариты 3) большая стоимость. проще и дешевле купить такой http://vic-cont.ru/robototehni... elya-a4988 габариты 10х15мм стоит на ебау 235руб. а энергию созидания направить на другие задачи. все уже придумано до нас.

raxp · 20.06.2013, 18:13

ну допустим стабилизация тока в схеме есть это R13,R18

правда? Что вы понимаете под стабилизацией в данном случае?

@torch-vi2 · 21.06.2013, 00:27

Сообщение от raxp

правда? Что вы понимаете под стабилизацией в данном случае?

это простейшая стабилизация с обратной связью. на R13,R18 есть падение напряжения пропорциолнальное току через соответствующие транзисторы. это падение напряжения заводится на входы операционных усилителей и они открывают эти транзисторы пропорционально току но с учетом напряжения задаваемого потенциометрами. таким образом задавая напряжение потенциометром мы задаем ток через транзистор, а стабилизирует этот ток обратная связь от резисторов R13,R18

raxp · 21.06.2013, 00:40

@torch-vi2 · 21.06.2013, 01:03

в этой схеме можно немного по другому организовать установку тока обмоток. вот рисунок. здесь сопротивлением R11 добиваемся симметричности токов двух обмоток при настройке. после его можно заменить на постоянное , тогда RV будет регулировать сразу ток в двух обмотках симметрично

@MaslovVG · 21.06.2013, 20:49

@torch-vi2, Да но только это аналоговое регулирование и фактически эквивалентно замене Q9,Q10 на резисторы. Необходимо "шимить" ток по этим транзисторам.
Посмотрите схемы микросхем драйверов шаговых двигателей, во многих это уже сделано

@nikitasnv777 3 / 3 / 1 Регистрация: 22.11.2009 Сообщений: 61
		1
	Драйвер ШД 14.01.2013, 22:56. Показов 4352. Ответов 22 Метки нет (Все метки) Добрый день. Наваял вот такую схему драйвера шагового двигателя. Вроде работает как надо, но как то не совсем)) Очень интересует мнение по данной схеме, какие есть недочёты, что лишнее, что нужно бы добавить. Опыта проэктирования практически нет, так что прошу сильно не пинать)) Собственно сама схема: 0

@nikitasnv777 3 / 3 / 1 Регистрация: 22.11.2009 Сообщений: 61
	14.01.2013, 23:05 [ТС]	2
	На транзисторах Q9 и Q10 собрана защита по току каждой из обмоток. Микроконтроллер просто управляет транзисторами включая или выключая их, что в свою очередь обеспечивает изменение полярностей и приводит двигатель в движение. 0

@Voland_ 1976 / 1275 / 130 Регистрация: 04.01.2010 Сообщений: 4,607
	15.01.2013, 12:41	3
	Используйте ULN2003A вместо ключей управления ШД. Классная и дешевая микросхема, движки от нее "аж пищат" ) 0

@nikitasnv777 3 / 3 / 1 Регистрация: 22.11.2009 Сообщений: 61
	15.01.2013, 15:23 [ТС]	4
	Сообщение от Voland_ Используйте ULN2003A вместо ключей управления ШД. Классная и дешевая микросхема, движки от нее "аж пищат" ) Она слабовата по току. 0

@Voland_ 1976 / 1275 / 130 Регистрация: 04.01.2010 Сообщений: 4,607
	15.01.2013, 15:42	5
	Ну просто для управления силовыми mosfet'ами, чтобы они работали не греясь и так как надо, необходимо использовать push-pull'ные схемы, которые будут открывать и закрывать их быстро. Контроллер, с 9,1к сопротивлением на выходе такого не сделает, а уменьшать резистор - нагрузить выход контроллера, т.к. входная емкость выбранного транзистора - аж 800pf. ВЫвод: схема будет греться уже при малых скоростях вращения. Если предполагается использовать ШД для существенных скоростей, имхо, я бы поставил тогда uln перед полевиками, или хотя бы уменьшил резисторы до 500ом 1

@nikitasnv777 3 / 3 / 1 Регистрация: 22.11.2009 Сообщений: 61
	15.01.2013, 16:38 [ТС]	6
	Сообщение от Voland_ Если предполагается использовать ШД для существенных скоростей, имхо, я бы поставил тогда uln перед полевиками, или хотя бы уменьшил резисторы до 500ом Думаю ограничусь уменьшением резистора до 500 ом. Больших скоростей всё равно не требуется. Спсибо. Тут ещё возникает вопрос с питанием схемы... Как лучше защитить схему от помех при работе двигателя? 0

@Voland_ 1976 / 1275 / 130 Регистрация: 04.01.2010 Сообщений: 4,607
	15.01.2013, 16:53	7
	Сообщение от nikitasnv777 Как лучше защитить схему от помех при работе двигателя? традиционно. Фильтрующие кондеры на ногах питания контроллера, нормальный ресет - резистор на плюс и 0,1мк в землю, фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами. Провода подвода питания по-дальше от сигнальных цепей, кварцевание частоты контроллера не помешает. 0

@nikitasnv777 3 / 3 / 1 Регистрация: 22.11.2009 Сообщений: 61
	15.01.2013, 17:12 [ТС]	8
	Сообщение от Voland_ традиционно. Фильтрующие кондеры на ногах питания контроллера, нормальный ресет - резистор на плюс и 0,1мк в землю, фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами. Провода подвода питания по-дальше от сигнальных цепей, кварцевание частоты контроллера не помешает. Тоесть цепляем кондёр 47мкф и 100нф по питанию контроллера, ресет через резистор на "фильтрованный" плюс. Что имеется ввиду под "фильтрующие бусы на аналоговую часть питания с кондерами"? Это какой-то LC-фильтр? 0

@Voland_ 1976 / 1275 / 130 Регистрация: 04.01.2010 Сообщений: 4,607
	15.01.2013, 17:31	9
	Сообщение от nikitasnv777 Это какой-то LC-фильтр? ну у вас вообще предполагается использования напряжения питания в качестве опорного. С одной стороны хорошо, этим же напряжением пользуется и задатчик, но с другой - оно ж по сути шумное. поэтому, питание задающего резистора и aref хорошо бы повесить на питание через ферритовую индуктивность где-то 100мкГн (я ее назвал "буса"), они компактные - 1206 или 0805, и места не займут. на самОй аналоговой части можно поставить 0,1 и 1мкф, чтобы дополнительно сгладить пульсации. Остальное можно отфильтровать контроллером. 0

@torch-vi2 18 / 0 / 0 Регистрация: 19.06.2013 Сообщений: 8
	19.06.2013, 23:15	10
	я тут мимо проходил. просто заглянул. интересно какой ток шд даст эта схема. просто искал себе драйвер на ток до 2 амп. собрал классическую схему на связке L297+L298. не понравилась только одним. нужно все паять самому (трата времени) и довольно много навесных. нашел отличную замену по цене и габаритам. доволен как слон. вполне устраивает. 0

raxp 10231 / 6609 / 498 Регистрация: 28.12.2010 Сообщений: 21,156 Записей в блоге: 1
	20.06.2013, 07:40	11
	молодец. 0

@MaslovVG 1022 / 157 / 10 Регистрация: 16.01.2013 Сообщений: 544
	20.06.2013, 14:34	14
	Voland_, Да именно так и делается. 1

raxp 10231 / 6609 / 498 Регистрация: 28.12.2010 Сообщений: 21,156 Записей в блоге: 1
	21.06.2013, 00:40	18
	0

	21.06.2013, 20:49

@MaslovVG 1022 / 157 / 10 Регистрация: 16.01.2013 Сообщений: 544
	20.06.2013, 09:02	12
	Посмотрел схему и не увидел стабилизации тока обмоток двигателя. Для повышения момента двигателя на больших оборотах и повышения КПД системы, обмотки шаговых двигателей питаются от генераторов тока. Предлагаемая схема гоится только для маломощных (микродвигателей) когда потребление энергии не имеет значения. 1

@Voland_ 1976 / 1275 / 130 Регистрация: 04.01.2010 Сообщений: 4,607
	20.06.2013, 12:54	13
	MaslovVG, хм, интересное замечание. Так это надо каждую обмотку свои стабом тока питать, получается? Да еще и не простым, а довольно "быстрым" - ведь переходный процесс будет сопряжен с индуктивностью нагрузки и она подключается на очень короткий промежуток времени... 0

@torch-vi2 18 / 0 / 0 Регистрация: 19.06.2013 Сообщений: 8
	20.06.2013, 17:57	15
	Сообщение от MaslovVG Посмотрел схему и не увидел стабилизации тока обмоток двигателя ну допустим стабилизация тока в схеме есть это R13,R18 только ток стабилизации сложно выставить. используются два подстроечника. в нормальной схеме есть вывод Vref на который можно подать напряжение от 0 до 5 вольт. им и выставляется ток обмоток. данная схема конечно очень сырая.в ней даже защиты по температуре не предусмотрено.молчу про алгоритм. в нормальном драйвере в обмотку на короткое время подается большой ток для ускорения переходных процессов после он уменьшается.этим уменьшается температура и улучшаются параметры.не знаю чего добивается автор только никаких преимуществ. одни недостатки. могу перечислить: 1) потеря времени 2)большие габариты 3) большая стоимость. проще и дешевле купить такой http://vic-cont.ru/robototehni... elya-a4988 габариты 10х15мм стоит на ебау 235руб. а энергию созидания направить на другие задачи. все уже придумано до нас. 0

raxp 10231 / 6609 / 498 Регистрация: 28.12.2010 Сообщений: 21,156 Записей в блоге: 1
	20.06.2013, 18:13	16
	ну допустим стабилизация тока в схеме есть это R13,R18 правда? Что вы понимаете под стабилизацией в данном случае? 0

@torch-vi2 18 / 0 / 0 Регистрация: 19.06.2013 Сообщений: 8
	21.06.2013, 00:27	17
	Сообщение от raxp правда? Что вы понимаете под стабилизацией в данном случае? это простейшая стабилизация с обратной связью. на R13,R18 есть падение напряжения пропорциолнальное току через соответствующие транзисторы. это падение напряжения заводится на входы операционных усилителей и они открывают эти транзисторы пропорционально току но с учетом напряжения задаваемого потенциометрами. таким образом задавая напряжение потенциометром мы задаем ток через транзистор, а стабилизирует этот ток обратная связь от резисторов R13,R18 0

@torch-vi2 18 / 0 / 0 Регистрация: 19.06.2013 Сообщений: 8
	21.06.2013, 01:03	19
	в этой схеме можно немного по другому организовать установку тока обмоток. вот рисунок. здесь сопротивлением R11 добиваемся симметричности токов двух обмоток при настройке. после его можно заменить на постоянное , тогда RV будет регулировать сразу ток в двух обмотках симметрично Миниатюры 0