Hi, ich würde mir gerne eine Schrittmotorkarte bauen und dafür den L298 verwenden. Um den Strom konstant zu halten möchte ich mit einem OpAmp als Schmitt-Trigger über den Shunt-Widerstand den Strom messen und die Induktivität des Motors für einen Schaltregler verwenden. Nennt man das Chopperbetrieb? Nun fällt mir aber irgendwie auf, dass der L298 ultralangsam zu schalten scheint, ist das wirklich so? Ist er dann für so einen Zweck unbrauchbar wenn man nicht noch eine zusätzliche Induktivität zwischen L298 und Motor schaltet? Wenn der so langsam schaltet arbeitet er eher als Linearregler und verbrutzelt einen haufen Leistung. Das ganze steht allerdings im Widerspruch dazu, dass die Schrittmotorkarte bei Pollin und diverse andere Schrittmotorsteuerungen, insbesondere diejenigen mit der L297/L298 Kombination das genauso zu machen scheinen, ganz so sinnlos muss das ganze also nicht sein. Hab ich da was übersehen? lg PoWl
> ... ultralansgsam ... > Hab ich da was übersehen? Was ist für dich langsam, was ist schnell. Das 297/298-Pärchen ist seit Menschengedenken dick im Schrittmotorgeschäft, soooo schlecht kann das nicht funktionieren ;-)
Nein ;-) ein LM358. Eventuell habe ich mich auch geirrt und es liegt ein anderes Problem vor. Mit einem einfachen Transistor erhielt ich ein am Shuntwiderstand ein schönes Sägezahnbild. Mit dem L298 kommt irgendwie ein ganz seltsames hochfrequentes Rechteckbild raus (was ja aufgrund der Induktivität eignetlich garnicht sein kann). Ich bau das grad alles nochmal auf, mach Fotos und erstelle einen Schaltplan. Btw: Dennoch spiele ich mit dem Gedanken mir die H-Brücke aus FETs einfach selbst zu bauen, dann brauche ich auch keinen Kühlkörper denn die haben im Gegensatz zum L298 keine 5V Spannungabfall. Das einzige Manko ist der immense Platzbedarf und die doppelt so hohen Kosten. Kann mir jemand ein FET-Päärchen empfehlen, das bei Reichelt erhältlich ist? Wenn ich bipolare Transistoren nehme müssten sich die Verluste doch eigentlich auch in Grenzen halten da die Kollektor-Emitterspannung relativ verschwindend gering ist, oder? Bipolare Transen sind einfach günstiger Als FETs hätte ich schonmal den IRF 5305 (60 cent) und den IRLZ 34N (43 cent) lg PoWl
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Könnte das so funktionieren? Wenn man einen Eingang auf 0V schaltet wird der PNP-Transistor aktiv. Wenn man ihn auf 12V schaltet wird der NPN-Transistor aktiv. Der Motor ist aus wenn beide Eingänge auf 0V oder 12V liegen. Ich nehme an, dass während der AUS-Phase der gesamte Strom durch die Jetzt brauch ich nur noch AND-Gatter und einen Pegelwandler, damit die Schaltung, die an bis zu 48V liegen kann auch Logiklevel akzeptiert. Gibts da ein IC, das mir weiterhelfen könnte? Sonst brauch ich ja für jeden Eingang noch etliche Transistoren lg PoWl
So wie du die Gegentaktstufen da aufgebaut hast, geht das nich gut, zumindest nicht bei ausreichend hFE. Die Basis-Emitter-Diode im Transistor ist auch nur eine Diode, d.h., von +12V durch die BE-Strecke von Q2 über R3 und R4 in die BE-Strecke von Q1 und dann nach Masse wird ein Strömchen fließen. Mit etwas Glück (Pech) reicht dieses Strömchen schon, um beide Transistoren durchzusteuern und dir das anhand von Rauchzeichen mitzuteilen. Entweder du vertauschst die beiden Transistoren oder du trennst die Basen auf und setzt geeignete Treiber davor (und wenns nur Pullup und nochn Transistor ist).
>Könnte das so funktionieren? Nicht wirklich. Im Umschaltmoment der beiden Transistoren fliest dort ein sehr hoher Querstrom. Du must die Schaltung so auslegen das nicht beide Transistoren leitend werden koennen. Das ist bei dir im umschaltmoment aber der Fall. >Ich nehme an, dass während der AUS-Phase der gesamte Strom durch die Wohin fliest er ? >Jetzt brauch ich nur noch AND-Gatter und einen Pegelwandler, damit die >Schaltung, die an bis zu 48V liegen kann auch Logiklevel akzeptiert. >Gibts da ein IC, das mir weiterhelfen könnte? Sonst brauch ich ja für >jeden Eingang noch etliche Transistoren Da wirst du ohne zusaetzliche Transistoren nicht auskommen. Gruss Helmi
> Du must die Schaltung so auslegen das nicht beide Transistoren leitend > werden koennen. Und immer daran denken, dass ein Transostor schneller ins Leiten kommt als ins Sperren. Du mußt also, wen du den einen Transistor ausschaltest, eine Totzeit einhalten, bevor du den anderen Transistor einschaltest.
Ok überzeugt. Weiß jemand wo ich mir eine funktionierende H-Brückenschaltung mal angucken kann? Mit FETs (teuer) müsste es theoretisch einfacher gehen, richtig? Diese schalten allerdings nicht so schnell, wenn ich den Motor dann per PWM regeln möchte brauche ich entweder FET-Treiber (auch teuer) oder ich schalte nochmal einen großen bipolar-Transistor in die Masseanbindung mit dem ich dann alles ein und ausschalten kann. Die Brücke wird sowieso von einem µC gesteuert, von daher kann ich jeden Transistor auch einzeln besteuern und Verzögerungen einbauen. lg PoWl
Der HIP ist ja nur der Treiber, und wenn allein schon der 6,50€ bei Segor kostet wird das ein bisschen happig. Also meine Anforderungen sind jedenfalls - Verlustarm - Geeignet für Stromregelung - 2A pro H-Brücke - nicht mehr als 10€ für zwei Brücken incl. logik-level Eingang Ist für die Ansteuerung von Schrittmotoren an einer CNC-Fräse gedacht. Wie findet ihr die Idee mit der FET-H-Brücke für die einfache Ansteuerbarkeit und die geringen Verluste + den bipolaren Schalttransistor für die PWM? lg PoWl
Die Idee ist gut wenn Du weißt was Du tust, ansonsten ist sie beschissen. Wo genau ist beim L297/298 das Problem? Der erfüllt alle Anforderungen bis auf verlustarm. Wo bitte ist das ein Problem bei einer CNC? Kühlkörper und Lüfter und gut ist
Naja ne H-Brücke brauch ich sicher als öfters nochmal. Wenn ich mich gleich in was diskretes einarbeite kann ich das immer wieder portieren UND ich lerne was dabei. Gäbe es diese Gründe nicht wär mir das auch egal bei ner CNC. Klar erfüllt der L298 alles bis auf verlustarm, das dafür aber sowas von überhaupt nicht. 5V Spannungsdrop bei 4A machen 20W Verlustleistung. lg PoWl
Sind alles feine teile aber die sprengen den preislichen Rahmen, abgesehen von der Verfügbarkeit. Für zwei komplette H-Brücken dürfen (mit Ansteuerung) nicht mehr als 10 Euro draufgehen sonst lohnt es sich leider garnicht mehr.
> 5V Spannungsdrop
Wo steht das ?
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So, wie schauts mit dieser Version aus? Ist immernoch Bipolar, allerdings ist der Spannungsdrop ja bei der Emitterschaltung, welche hier ausschließlich zur Verwendung kommt, vernachlässigbar. Den Querstrom kann man durch Schaltverzögerungen umgehen. Das einzige was mich noch etwas bedrückt ist der kriminell hohe Eingangswiderstand der Highside-Treiber. Sobald hier die Spannung nur ein wenig über 0V ist und somit ein Strom über den BC547 fließt wird die High-Side stark durchgeschaltet. Wäre hier die Verwendung eines BS170 FETs eine sinnvolle Alternative? Vor die Eingänge kommen sowieso noch AND-Gatter. Vor deren Eingänge könnte man ja kleine Kombinationen aus R + Diode parallel und C als Verzögerungsglied verwenden, welches immer beim Anschalten etwas verzögert. lg PoWl
Kann mir jemand kurz auf die Sprünge helfen wie der Motorstrom über die Freilaufdioden fließt sobald die Transistoren abgeschaltet werden? Angenommen links oben und rechts unten sind die Transistoren aktiv. Rechts vom Motor liegt also Minus und links Plus an. Der Strom fließt also nach Links durch den Motor. Nun werden die Transistoren abgeschaltet. Die Induktivität des Motors versucht den Strom aufrecht zu erhalten und induziert dabei eine Spannung. Nun liegt links vom Motor Minus und rechts vom Motor Plus an. Wohin fließt der Strom? Die einzigen Dioden die passend positioniert sind wäre die links unten und die rechts oben. Dann müsste der Strom allerdings durch die Spannungsquelle +12V hindurch zu GND fließen. Passiert das so?
Ich würde zwischen Basis und Emitter von Q2 und Q3 jeweils einen 1k Widerstand einbauen, damit die beiden Transistoren auch sicher abschalten.
ich würd bei jedem Transistor noch einen Widerstand von Basis nach Emiter einbauen. (gleicher Wert wie Basiswiderstand) Dann hast weniger Probleme mit den hohen Empfindlichkeiten. Gruß Roland
Also die Empfindlichkeit der Leistungstransistoren soll nach Möglichkeit beibehalten werden sonst brauch ich soviel Strom zum durchsteuern bzw. eventuell werden sie garnicht erst voll durchgesteuert, was dann wieder in heftiger Wärmeentwicklung resultiert.
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Quasi so? Kann dann nicht ein Strom auch durch die Basis des Eingangstransistors nach Masse fließen und den Leistungstransistor ein wenig durchschalten?
> ich würd bei jedem Transistor noch einen Widerstand von Basis nach > Emiter einbauen. Für die 547 ist das unnötig, die werden über das Gatter sicher auf 0V gezogen und abgeschaltet. Q2 und Q3 brauchen die Basiswiderstände unbedingt, damit sie sicher abschalten. Ich würde mir die Sache mit den unteren Transistoren nochmal anschauen. Der BD437 hat ein hfemin von gerade mal 30. Mit dem 1k-Widerstand fliessen da maximal 4,5mA Basisstrom, der dann in einem Kollektorstrom von nur 135mA endet :-o
Welche Angabe teilt mir denn mit, wie viel Kollektor-Emitter-Spannung ich habe? Collector Saturation Voltage? Wenn die tatsächlich 1,1V bei 2A beträgt bringt mir dieser diskrete Aufbau keine wirklichen Vorteile gegenüber dem L298 oder zweier einzelner Mosfet-Treiber.
>Welche Angabe teilt mir denn mit, wie viel Kollektor-Emitter-Spannung >ich habe? Collector Saturation Voltage? Wenn die tatsächlich 1,1V bei 2A >beträgt Also ich lese da im Datenblatt was von 0.6V bei 2A. Deine 1.1V ist die Spannung zwischen Basis und Emitter. http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD433.pdf
irgendwie verstehe ich hier was nicht: 2xIRF5305 + 2xIRLZ34N + 1xTc4426 o.ä. dann bist Du doch noch unter 5€
Da hast du recht. Je weiter ich unter die 5€ komme desto besser natürlich. Und wenn ich eine diskret aufgebaute H-brücke (von denen ich insgesamt 6 Stück brauche) eben nur 3€ gekostet hätte wäre das schon ein Vorteil gewesen. Die Mosfet-treiber Geschichte + Doppel-Mosfets bringt mich auch auf 5€ pro H-Brücke, da könnte ich dann auch gleich den L6203 nehmen, den gibts bei eBay für 4,60€ + einmalig 1,80 Versand. Ich versuche grade mit möglichst geringen Mitteln das Optimum rauszuholen ;-) Wenn das nicht möglich ist und unausweichlich zu einer riesengroßen Schaltung führt werde ich eben die L298 (+L297) Lösung nehmen, was mich daran stört ist halt, dass da echt 5V Spannung an Verlusten verloren gehen. Dafür sind sie ja auch billig. Wäre die Lösung mit MosFET-H-Brücke und Bipolar-Transistor in der Masseleitung ne mögliche Alternative oder werde ich Probleme kriegen einen Transistor zu finden bei dem wirklich wenig Spannung abfällt? Alternativ könnte man hier noch einen einzelnen FET + Treiber nehmen. Btw: meine Frage zu den Dioden da etwas weiter oben steht noch offen lg PoWl
> Wenn die tatsächlich 1,1V bei 2A beträgt bringt mir dieser > diskrete Aufbau keine wirklichen Vorteile > gegenüber dem L298 oder zweier einzelner Mosfet-Treiber. Wenn der L298 ein Bipolar-IC ist und bestimmte Verluste hat, dann kannst du bestenfalls davon träumen, mit der selben Technologie (Bipolar) diskret etwas aufbauen zu können, das mit signifikant weniger Verlusten aufwarten könnte. > dass da echt 5V Spannung an Verlusten verloren gehen. Woher ist diese Zahl? (Ich weiß, ich wiederhole mich ;-) > Die Induktivität des Motors versucht den Strom aufrecht zu erhalten ... Das ist der Schlüssel. (Vergiss den Schmäh mit der daraus induzierten Spannung) Und schon es ist ganz einfach (Achtung Merksatz): In der Elektronik fließt der Strom immer in Pfeilrichtung (z.B. auch bei Dioden und Transistoren). Ausgangspunkt: der linke obere Transistor und der rechte untere sind eingeschaltet. Es fließt ein Strom von links nach rechts durch die Motorspule. Dann werden die Transistoren abgeschaltet, der Strom fließt weiter: über die rechte obere Diode in den Netzteilkondensator, aus dem Kondensator wieder heraus über die linke untere Diode und wieder in die Motorspule. Stromkreis geschlossen. War doch ganz einfach und tut überhaupt nicht weh ;-)
Hast recht, mir is es auch gekommen, dass es ja nicht unmöglich ist, dass der Strom durchs Netzteil zurückfließt :-) Ich denke ich werde mich einfach mit den hohen Verlusten des L298 zufrieden geben, spar mir 20€ und ne Menge Zeit, investiere vielleicht eher noch in einen Lüfter und anständigen Kühlkörper. lg PoWl
>Ich versuche grade mit möglichst geringen Mitteln das Optimum >rauszuholen ;-) Dann nimm doch endlich den L6203.
Gast wrote: > Dann nimm doch endlich den L6203. Du wolltest mir damit sicher nur auf freundlichem wege etwas wie z.B. folgendes mitteilen: "Ich schätze, mit deinen Preisvorstellungen ist das leider nicht zu realisieren. Du wirst mit dem L6203 am besten dran sein.", richtig? Ich werde einfach den L298 nehmen. Kommt im Endeffekt am günstigen, Verlustleistung hin oder her, 20€ teurer nur damit nur halbsoviele Verluste entstehen ist die Sache dann doch nicht wert.
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Das hier ist ein Ausschnit des Schaltplans der L298 Schrittmotorkarte von Pollin. Durchschaut da jemand zufällig das Funkttionszprinzip der Strombegrenzung? das IC ist ein LM325 und die Dioden sind zwei 1N5819 (Schottky diode). Scheint irgendwie so eine art Komparator oder Schmitttrigger sein. Allerdings verstehe ich das mit den Dioden dort nicht. Ich hätte sowas eher so aufgebaut: Im Einschaltmoment steigt der Spulenstrom nur langsam an. Im Auschaltmoment fällt er relativ schnell wieder, da die Induktionsspannung sehr hoch sein muss weil der Strom ja durchs mit bis zu 48V geladene Netzteil durch muss. Außerdem ist am Shunt in dieser Zeit keine Spannung zu vernehmen. Wenn ich einen einfachen Schmitt-Trigger oder Komparator verwende wird dieser mit hoher Frequenz an der oberen Triggerschwelle herumoszillieren weil, sobald er abschaltet, die Spannung am Shunt ja verschwindet und er somit sofort wieder anschaltet. Man bräuchte also nach dem abschalten eine einstellbare Verzögerung, die den Strom erst nach einer Zeit wieder einschaltet. Mit der Verzögerung kann man quasi die untere Schwelle einstellen. Wie die Pollin-Lösung funktioniert versteh ich grad noch nicht. lg PoWl
> Allerdings verstehe ich das mit den Dioden dort nicht. Die sind nur, damit der LM325 nicht zu weit aus dem Gleichtaktbereich herauskommt. Dem reichen +-0.5V locker, um zu erkennen, ob die eine oder die andere Spannung größer ist. Diese Schaltung wird nur dann (annähernd) korrekt funktionieren, wenn beide Schrittmotore gleich sind. Es wird hier auf eine Summe aus beiden Motorströmen begrenzt.
Paul Hamacher wrote: > Ich werde einfach den L298 nehmen. Kommt im Endeffekt am günstigen, > Verlustleistung hin oder her, 20€ teurer nur damit nur halbsoviele > Verluste entstehen ist die Sache dann doch nicht wert. Du bist aber auch so lernresistent und überzeugt von dem was du tust. Ein L6203 kostet 4,75€ bei CSD Electronics. Das ist für jemanden, der (noch) keine Ahnung davon hat das Schmerzloseste. Junge, deine Probleme möchte ich mal gerne haben. An diskreten H-Brücken haben sich schon so einige Leute dran abgearbeitet. Es lohnt einfach (in aller Regel) nicht soetwas diskret aufzubauen. Mindestens einen Treiber hat man als integriertes Bauteil dabei.
Wär ich überzeugt von dem was ich tue, hätte ich das auch so gesagt, habe ich aber nicht, nein, ich habe nach verschiedenen Möglichkeiten hier gefragt und mich letztendlich für eine entschieden. Der L298 kommt im Endeffekt doch günstiger da ich nur einen pro Schrittmotor brauche, nicht zwei, wie beim L6203. Meinetwegen habe ich vorher das Preislimit auf 5€ pro H-Brücke gesetzt, die Vorteile sind jedoch nicht so immens als dass sich das für mich tatsächlich lohnen würde, meinetwegen hab ich meine Meinung dahingehend eben ein bisschen geändert. Dass eine H-Brücke diskret aufzubauen einfach zu kompliziert ist, habe ich ja mittlerweile akzeptiert, kein Problem soweit.
Hallo Paul, sicher, zum Lernen könnte man eine solche Stufe diskret aufbauen. Das wird aber sehr mühsam. Ich habe eine 12A-72V-Schrittmotor-Steuerung mit DSP, HIP4081 und 8 FETs gebaut. Bis das funktioniert hat..... Schau mal den L6208 an, das ist ein kompletter Treiber, also L297 und 2x L6203 in einem IC, d.h nur noch die (hoffentlich induktionsarmen) Sense-Rs und ein paar Rs und Cs, und schon läuft der Motor wie ein Glöckchen. Von anderen Herstellern gibt es ähnliche, z.B. den Nanotec IMT901 = umgestempete Toshiba TA8435H = NMB SDI - C403, die es um einiges billiger gibt. Oder den o.g. LMD18200. Ich dachte, wir hätten darüber einen Wiki-Eintrag - finde ich jetzt nicht auf Anhieb. Du bist doch schon lange hier im Forum, haben wir alles schon 100x diskutiert. Und noch wichtig: Fast-decay und slow-decay kennst Du den Unterschied? Die Spannung an den Ausgängen ist immer Rail-to-Rail, der Strom steigt und sinkt (nahezu) linear. Der L298 ist ein Oldtimer, einfach nicht mehr zeitgemäß.
>Du bist doch schon lange hier im Forum, haben wir alles schon 100x >diskutiert. das wollte ich auch schon schreiben. Eingabe von H-Brücke in der Suche wäre ja mal ein Anfang.
eProfi wrote: > Hallo Paul, > sicher, zum Lernen könnte man eine solche Stufe diskret aufbauen. > Das wird aber sehr mühsam. Ich habe eine 12A-72V-Schrittmotor-Steuerung > mit DSP, HIP4081 und 8 FETs gebaut. Bis das funktioniert hat..... Ich glaubs dir mittlerweile gerne > Schau mal den L6208 an, das ist ein kompletter Treiber, also L297 und 2x > L6203 in einem IC, d.h nur noch die (hoffentlich induktionsarmen) > Sense-Rs und ein paar Rs und Cs, und schon läuft der Motor wie ein > Glöckchen. Sollte ich die Kombination 3xL298 + Stromregelungen + µC ins Laufen bekommen werde ich mit schätzungsweise nur 15€ für die ganze Elektronik hinkommen. > Von anderen Herstellern gibt es ähnliche, z.B. den Nanotec IMT901 = > umgestempete Toshiba TA8435H = NMB SDI - C403, die es um > einiges billiger gibt. Oder den o.g. LMD18200. der IMT901 wäre auch noch ne echte Alternative, Preislich ja gleich angesetzt wie der L6208 > Ich dachte, wir hätten darüber einen Wiki-Eintrag - finde ich jetzt > nicht auf Anhieb. Muss ich mal gucken > Du bist doch schon lange hier im Forum, haben wir alles schon 100x > diskutiert. Ich muss zugeben, da war ich etwas nachlässig, werd ich eventuell mal nachholen. > Und noch wichtig: Fast-decay und slow-decay kennst Du den > Unterschied? Ja, es geht dabei um die Choppermethoden. Allerdings ist beim L298 nur fast-decay möglich, weshalb der Strom auch beim Abfallen nicht durch den Shunt fließt und ich mich deshalb frage, wie die Pollin-Strombegrenzung funktioniert. > Die Spannung an den Ausgängen ist immer Rail-to-Rail, der Strom steigt > und sinkt (nahezu) linear. Wie du das jetzt meinst, musst du mir näher erläutern. Der Strom steigt und sinkt nahezu linear? Aufgrund der Motorinduktivität? Na beim Fast-decay wohl nicht. > Der L298 ist ein Oldtimer, einfach nicht mehr zeitgemäß. Ich wäge auch die ganze Zeit ab ob ich mich nicht auf was modernes einlassen soll, was dann halt leider auch doppelt soviel kostet aber eventuell das ein oder andere feature mitbringt. lg PoWl
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So, hier nochmal die Schaltung der Strombegrenzung in nem ordentlichen Plan. Allerdings versteh ich das Funktionsprinzip dahinter immernoch nicht.
Wenn der Spannungsabfall am Shunt R6 den mit R2 eingestellten Spannungswert erreicht/übersteigt, schaltet der als Komperator arbeitende LM358 den L298 über die Enableeingänge ab. Die Dioden D2/D3 sollen den LM358 nur vor zu hoher Differenzeingangsspannung schützen. Eine andere Funktion haben sie nicht.
Also das sind 1N5219. Schottkydioden mit nur 0,3V Durchlassspannung. Diese Stromregelung ist aber ein bisschen komisch. Die ist nicht als Schmitt-Trigger aufgebaut. Außerdem werden beim L298 immer alle Transistoren abgeschaltet, also fast-decay. Demnach ist am Shunt dann keine Spannung mehr zu messen, ergo schaltet der Komparator sofort wieder auf Enable. Da der Strom in dieser Zeit noch nicht sonderlich gefallen ist schaltet er sofort wieder ab und immer so weiter. Die Schaltung wird heftig herumoszillieren, wie sie das schon bei mir vorher gemacht hat. Wäre nicht eine Verzögerung vom Erneuten ausschalten erforderlich mit der man dem Strom Zeit zum Sinken gibt? lg Powl
Sauber finde ich die Lösung auch nicht, ist nur die Erklärung zu Deiner Zeichnung. Da ich mit Schrittmotoren wenig zu tun habe kann ich Dir keine Lösung anbieten. Zumal in der ST Applikation 2 Shuntwiderstände vorhanden sind.
klar, nunja ich würde sagen man kann auch ruhig nur einen einzelnen Shuntwiderstand verwenden. Da es ja ein und der selbe Motor ist werden auch die Wicklungen auch identisch sein, der Strom teilt sich im Vollschrittbetrieb gleichmäßig auf und ist auch leichter über den Shunt zu messen. Allerdings ist dann eben auch nur der Vollschrittbetrieb sinnvoll, im Halbschritt krigt dann nur eine einzelne Spule nämlich den Strom von zweien ab. Wär aber soweit ja eigentlich kein Problem die Stromregelung für jeden Kanal einzeln aufzubauen. Ich werde das mit der Verzögerung heute mal ausprobieren. Hat jemand grad mal den Link zur Appnote parat? lg PoWl
> Wär aber soweit ja eigentlich kein Problem die > Stromregelung für jeden Kanal einzeln aufzubauen. Das ist besonders dann nötig, wenn andere Schrittfolgen als nur Vollschritt v erwendet werden sollen. Schon beim Halbschritt geht diese Einfachbeschaltung nicht mehr (korrekt), weil dann auf den Motorwicklungen der Strom auch mal 0 werden muß. Damit wird der Strom komplett auf die bestromte Motorwicklung übernommen (dort also verdoppelt). Als Resultat ist der Stromverlauf (und damit der Drehmomentverlauf) nur suboptimal, denn der Faktor müsste eigentlich die Wurzel aus 2 sein.
"ergo schaltet der Komparator sofort wieder auf Enable. Da der Strom in dieser Zeit noch nicht sonderlich gefallen ist schaltet er sofort wieder ab und immer so weiter." Sofort ist natürlich relativ. Überall treten Verzögerungen auf. "Die Schaltung wird heftig herumoszillieren," Soll sie ja auch, die Frage ist mit welcher Frequenz. Diese sollte zwischen 16 und 30 kHz liegen. "Ja, es geht dabei um die Choppermethoden. Allerdings ist beim L298 nur fast-decay möglich, weshalb der Strom auch beim Abfallen nicht durch den ..." Schau genau! der L298 kann sehr wohl auch slow-decay. Nur die Pollin-Schaltung kann es nicht. Fast-decay-chopping nennt sich auch enable-chopping. "Wie du das jetzt meinst, musst du mir näher erläutern. Der Strom steigt und sinkt nahezu linear? Aufgrund der Motorinduktivität? Na beim Fast-decay wohl nicht." Genau, aufgrund der Motorinduktivität. Beim Fast-decay ist es genau so linear, halt nur schneller (deshalb auch der Name). Schau mal das folgende pdf an: AN1495 APPLICATION NOTE MICROSTEPPING STEPPER MOTOR DRIVE USING PEAK DETECTING CURRENT CONTROL http://www.st.com/stonline/products/literature/an/8700.pdf Auf S.7/17 Figure 9. PWM current control decay modes VA und VB sind die beiden Ausgänge, die sind immer Vs oder Gnd. Das meinte ich mit Rail-to-Rail. Oben sind die resultierenden Stromformen. Das musst Du unbedingt solange anschauen, bis Du es 100% verstanden hast. Bei slow-decay sind die beiden Ausgänge kurzgeschlossen, der Strom klingt deshalb langsam ab, die gespeicherte Leistung wird (im R der Spule, in den Dioden, in der Endstufe) verbraten. Bei Fast-decay wird die Spule umgepolt an Vs angeschlossen, deshalb klingt der Strom schnell ab (die gespeicherte Leistung wird in die Versorgung zurückgespeist). Beachte, dass bei Toff der Strom im Sense-R (falls dieser im Recirculate-Kreis liegt) und damit auch die daran abfallende Spannung negativ ist. "Wohin fließt der Strom? Die einzigen Dioden die passend positioniert sind wäre die links unten und die rechts oben. Dann müsste der Strom allerdings durch die Spannungsquelle +12V hindurch zu GND fließen. Passiert das so?" Genau so ist es bei Fast-Decay. "Da es ja ein und der selbe Motor ist werden auch die Wicklungen auch identisch sein, der Strom teilt sich im Vollschrittbetrieb gleichmäßig auf" Das ist leider ganz und gar nicht der Fall. Nach einem Schritt muss in der wechselnden Spule das Magnetfeld erst mal abgebaut und dann wieder andersherum aufgebaut werden (hier sollte stets die volle Spannung anliegen), während das Feld in der anderen Spule nur aufrechterhalten werden muss. Die Schaltung ist nur eine billigst-Notlösung. Deshalb wirst Du sie nie bei ernsthaften Anwendern finden. "Als Resultat ist der Stromverlauf (und damit der Drehmomentverlauf) nur suboptimal, denn der Faktor müsste eigentlich die Wurzel aus 2 sein." Das kann der µC sehr einfach mittels eines DACs oder eines einfachen R-Netzwerkes kompensieren. Viel Erfolg, Paul!
Danke, werde ich mir alles mal durchlesen. Hast auch recht, der L298 kann natürlich slow-decay, allerdings nur mit zusätzlicher Logik an den Eingängen. Vorteile bringt es mir nach meinem bisherigen Verständnis wohl leider auch nicht. Der LM358 hat natürlich auch nicht allzugeringe Verzögerungen und eine Hysterese (welche hier nicht zur Geltung kommt). Wenn allerdings sofort bei erreichen der oberen Stromschwelle abgeschaltet und nach kürzester Zeit einfach wieder angeschaltet wird ist das Ding einfach nur heftig am Schalten, was dann schön in Schaltverlusten endet. Die Frequenz muss ja nicht sehr viel höher sein als unbedingt notwendig.
>> Als Resultat ist der Stromverlauf (und damit der Drehmomentverlauf) nur >> suboptimal, denn der Faktor müsste eigentlich die Wurzel aus 2 sein. > Das kann der µC sehr einfach mittels eines DACs oder eines einfachen > R-Netzwerkes kompensieren. Prinzipiell schon, aber das ist bei der Pollinschaltung nicht gemacht worden.
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So in etwa dachte ich mir das. Der erste Teil des LM358 ist ein Verstärker, der den Strom, die Spannung, welche über dem Shunt anliegt etwas erhöht, dann muss der Shuntwiderstand nicht so groß werden. Danach folgt ein Verzögerungsglied. Die Schottky-Diode sorgt dafür, dass die Spannung schnell ansteigen aber nur langsam über den Widerstand wieder abfallen kann. Somit tritt nach dem Abschalten eine Verzögerung auf ehe wieder angeschaltet wird. Alternativ könnte ich mir auch vorstellen, den OpAmp symmetrisch zu versorgen und dann die Shuntspannung während der Aus-Phase zu invertieren. Dann kann man ja nach wie vor messen wann sie wieder abfällt und entsprechend reagieren.
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