Jak zbudować efektywny układ sterowania silnikiem krokowym z L298 i chopperem?

Tue Jan 02, 2007 8:31 pm   

Witam!

Powoli przymierzam się do zrobienia ukłdu sterowania silnikami
bipolarnymi za pomocą L298 i nieco dodatkowej inteligencji analogowej. O
ile dobrze wyczytałem na sieci, to takie cudo nazywa się chopperem.
Niech mnie ktoś wyprowadzi z błędu jeśli się mylę ;)

Do tej pory walczyłem z L298 zasilanego z normalnego źródła napięcia i w
zasadzie nie było żadnych problemów poza marną prędkością obrotową i
padaniem L298 od przepięc (a drogie są :/ )

I teraz tak:

Wykoncypowałem sobie, że mogę bez kłopotu mierzyć prąd za pomocą
rezystorków pomiarowych w nogach L298 (nawet chyba się nazywają "sense a
i b"). Dostaje napięcie, które podaje na wzmacniacz operacyjny w ujemne
sprzężenie. Na wzmacniacz podaje dodatkowo napięcie wzorcowe i
wzmacniacz steruje jakimś układem PWM żeby w rezultacie dostać jako-tako
stabilizowane napięcie. Wersja druga to tranzystor pracujący liniowo w
zasilaniu (ale to masa energi na ciepło). Trzecia opcja to sam L298 jako
driver PWM (pewnie będzie najprościej).

Teraz moje wątpliwości:

a) zakładając, że silnik kręci się dość szybko, to częstotliwośc
przełaczania jest spora. U mnie, mimo stosowania diod zabezpieczających
(8 sztuk) na wyjściu L298 czasami sobie strzelił i jestem prawie pewny
że od przepięcia. Czy ktoś robiący takie układy mógłby mi powiedzieć,
czy one strzelają od przepięc często i czy nadają się w ogóle do
wysokich częstotliwości? Ewentualnie jakie diody, bo 1N4007 chyba są za
wolne, skoro mi L298 pada sporadycznie.

b) Reakcja układu musi być bardzo szybka, zakładając najwyższą prędkośc
obrotową, to w trakcie trwania pojedynczego kroku dobrze by było, żeby
PWM przeskoczył kilka razy. Czy ktoś ma doświadczenia w tym zakresie,
może należy jakoś ten PWM synchronizować z krokami, żeby zawsze
zapodawać przy rozpoczęciu następnego kroku pełne nepięcie na cewkę.

c) Rezystory pomiarowe od masy będą zbierały prąd płynący przez cewkę.
Zakładając, że mam diody gaszące przepięcia, to prąd płynący przez nie
powinien być w miartę wystabilizowany przez cewkę. Czy dobrze zakładam,
że napięcie na rezystorach będzie w miarę stabilne podczas skoku
napięcia na cewne?

d) Czy ktoś ma jakiś sprawdzony schemat na który mógłbym zerknąc podczas
projektowania własnego? Oglądam na sieci ale jakoś nie mogę trafić na
coś wzorcowego. Zależy mi na stabilizacji prądu cewek, najlepiej pwm.

Wiem, że najłatwiej jest użyć L297 ale wolałbym sam driver, bo możliwe,
że w ogóle pozbędę się L298 ze względu na moc silnika. I zawsze to
jakieś doświadczenie dodatkowe.

Tue Jan 02, 2007 9:12 pm   

Jest taki scalak L6210 -8 diod, w nocie aplikacyjnej L297 jest na końcu
schemat, w maszynach które serwisuję jest tego pełno i nie strzelają.


elementy oscylatora.


eee, napięcie na cewce narasta skokowo, ale tutaj chodzi o prąd jaki
płynie w uzwojeniach, bo on wytwarza moment, a taki sam prąd płynie w
rezystorach. Więc napięcie na rezystorach narasta powoli i jeśli
osiągnie wartość max dla cewki do wyłączamy zasilanie cewki.

L297


No to raczej na jakimś Atmelku i komparatorach +małe mosfety smd (są
takie po dwa N i P w so8).

Tue Jan 02, 2007 9:13 pm   

Kamillos wrote:

Ale jest bandycko drogi - coś koło 20zł. To nie majątek, ale przy paru
sterownikach ...


No dokładnie, mi chodzi tylko o to, czy w przypadku przełaczania mostka
na rezystorach pomiarowych napięcie nie zmienia się gwałtownie (prąd
zanika/etc). Z działania teoretycznego wynika że nie, ale praktycznie
drivery muszą mieć przerwy w zasilaniu, żeby nie było zwarcia
tranzystorów w jednej gałęzi. Zapewne spowoduje to spadek napięcia
pomiarowego do 0 na czas przełaczenia.


Jak tylko dorwę pobawię się, ale pytam orientacyjnie o zasadę działania,
bo mam pewien pomysł którego z nim nie dam rady zrobić.

Tue Jan 02, 2007 9:13 pm   

Sebastian Bialy napisał(a):

"odcinajacym" sterowanie jest sygnal z komparatora pradu. Zalezy jak
szybki masz komparator (lub wzmacniacz operacyjny jesli uzyjesz bramek
schmidta) to dodasz mu lekkie opoznienie lub jego naturalne wystarczy.
Dzialanie jest takie - pojawia sie sygnal "wlacz uzwojenie" - L297 lub
cokolwiek tam wsadzisz (zasilane z duzego napiecia) wlacza to uzwojenie,
prad narasta nie-odrazu ze wzgledu na indukcyjnosc uzwojenia, az
narosnie do poziomu ktory wyzwoli komparator. Komparator odcina
sterowanie, wiec driver odcina prad ladujacy w cewke, ale samoindukcja w
cewce wymusza jeszcze przez chwile plyniecie pradu przez diody
zabezpieczajace. Komparator stwierdza brak pradu - wiec wlacza
sterowanie. I tyle, zaleznie od predkosci przelaczania twojego drivera,
indukcyjnosci silnika oraz predkosci komparatora samo pwm wyjdzie ;)

--
| Bartlomiej Kuzniewski
| sibi@drut.org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org/
| http://www.allegro.pl/show_user_auctions.php?uid=338173

Tue Jan 02, 2007 9:56 pm   

Troche OT. Ale nie prosciej skorzystac z czegos nowszego niz
prehistoryczny driver? Swego czasu zrobilem sterownik 4 krokowcow
bipolarnych na chipach Allegro, konkretnie A7239, ma wszystko to co
trzeba a nawet wiecej, cenowo chyba wychodzi taniej niz prehistoria o
ktorej piszesz + te wszystkie elementy dyskretne, radiatory i kawal PCB,
ktory to zjamuje.



--
Inteligentny dom - http://idom.wizzard.one.pl
Teraz takze forum dyskusyjne
Zobacz, wyslij uwagi, dolacz sie do projektu.

Tue Jan 02, 2007 10:07 pm   

tyle. Jak wyłączysz klucze na zbyt długo przy sterowaniu półkrokowym to
pod obciążeniem możesz zgubić nawet kroki. Przebieg na rezystorach to
takie zęby piły. Bo jak prąd osiągnie Imax to na przemian lekko rośnie i
opada -w takt oscylatora. Gdy jest mniejszy niż Imax to klucz się
załącza, gdy przkroczy Klucz się wyłącza na okres osc.
Co do spalania się L298 to daj jakieś szybkie diody i powinno być po
problemie. W scalaku A3977 polecali dodać szybsze zewnętrzne diody aby
zwiększyć prąd mostka -chodziło o to aby nie było strat ciepła z diod
wewnątrz scalaka.

Pozdrawiam
Kamil