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Forum: Platinen L6219 Schrittmotor Treiber - Fragen und Feedbackwunsch


Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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Hi,
mein Schaltplan entspricht eigentlich ziemlich dem aus dem Datenblatt. 
Allerdings sind mir ein paar Punkte aufgefallen:

- Passt das, das die V_REF einfach auf +5V gelegt werden und nicht 
irgendwie entkoppelt sind?

- Fließt durch irgendwelche Widerstände ein höherer Strom, so dass 0805 
Widerstände nicht ausreichen?

- Ist meine Jumper Schaltung zur Auswahl der Stromstärke ok?

- Habt ihr sonst noch irgendwelche Verbesserungsvorschläge?

Ciao,
VA

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>- Fließt durch irgendwelche Widerstände ein höherer Strom, so dass 0805
>Widerstände nicht ausreichen?

Ja, durch deine Sense-Widerstände. Der Strom, der auch durch eine 
Motorspule geht.

>- Ist meine Jumper Schaltung zur Auswahl der Stromstärke ok?

Datenblatt: The ground lead between Rs, and circuit GND should be kept 
as
short as possible.

Wozu eigentlich verschieden Sense-Widerstände? Mach doch Vref 
einstellbar.

MfG Spess

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ganz ehrlich? Das taugt nix.

Vref auf +5V? Geht das überhaupt? Da muss eine Referenzspannung dran um 
den Strom einzustellen. Liegt üblicherweise bei 1V eher kleiner, würde 
ich mal sagen.
Als Shunt 0805 Widerstände? Der Motorstrom kommt an den SENSE-Pins 
wieder heraus! Berechne mal die Verlustleistung in den Widerständen.
Außerdem: Der Motorstrom fließt über Jumper? Ist das dein Ernst?
Die Motorleitungen würde ich wesentlich dicker machen, und schauen, dass 
die nicht über VIAs laufen. Oder wenn VIAs, dann mehrere.
Den 100µF Elko würde ich mindestens verdoppeln. Und die Gehäusegröße und 
Spannungsfestigkeit von selbigem prüfen.
Die Masse-Anbindung am Ende der SENSE-Leitungen ist auch eher Schlecht 
als Recht (hier fließt ein hoher, sich relativ schnell ändernder Strom 
durch)

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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spess53 schrieb:
> Ja, durch deine Sense-Widerstände. Der Strom, der auch durch eine
> Motorspule geht.
Ok,
ich war mir nicht sicher, ob der Motorstrom direkt darüber fließt, oder 
ob das quasi ein eigener Stromkreis ist. (So kenn ich das glaub ich von 
ein paar LED-Treibern, bei dem man über einen Widerstand den Strom 
einstellt.

> Datenblatt: The ground lead between Rs, and circuit GND should be kept
> as
> short as possible.
Werd ich ich versuchen zu beachten.

> Wozu eigentlich verschieden Sense-Widerstände? Mach doch Vref
> einstellbar.
Das macht natürlich Sinn, ich hatte nur I_max = V_ref / 10R_s, gesehen 
und bin irgendwie einfach davon ausgegangen, dass ich R_s anpasse.
Kann ich Vref einfach durch einen Spannungsteiler anpassen, oder wird 
das intern einfach wieder durch die Sense Widerstände geleitet, so dass 
ich dann paralelle Widerstände hätte?


Simon K. schrieb:
> Ganz ehrlich? Das taugt nix.
ehrlich ist immer gut ;-)

> Vref auf +5V? Geht das überhaupt? Da muss eine Referenzspannung dran um
> den Strom einzustellen. Liegt üblicherweise bei 1V eher kleiner, würde
> ich mal sagen.
Das hatte ich aus der Beispielschaltung vom Datenblatt übernommen. Aber 
jetzt wo ich drüber nachdenke macht das natürlich durchaus Sinn das 
kleiner zu machen.

> Als Shunt 0805 Widerstände? Der Motorstrom kommt an den SENSE-Pins
> wieder heraus! Berechne mal die Verlustleistung in den Widerständen.
> Außerdem: Der Motorstrom fließt über Jumper? Ist das dein Ernst?
Da war ich noch irgendwie auf der Idee, das das ein in sich getrennter 
Teil ist, über den nicht so hohe Ströme fließen, bei bis zu 750mA macht 
das natürlich überhaupt keinen Sinn mehr.

> Die Motorleitungen würde ich wesentlich dicker machen, und schauen, dass
> die nicht über VIAs laufen. Oder wenn VIAs, dann mehrere.
Ich werde die Platine wahrscheinlich erst mal einseitig zu Hause ätzten, 
wenn ich für das top layer etwas dickere Drähte nehme müsste das doch 
gehen, oder?

> Den 100µF Elko würde ich mindestens verdoppeln. Und die Gehäusegröße und
> Spannungsfestigkeit von selbigem prüfen.
Wird gemacht!

> Die Masse-Anbindung am Ende der SENSE-Leitungen ist auch eher Schlecht
> als Recht (hier fließt ein hoher, sich relativ schnell ändernder Strom
> durch)
Worauf sollte ich hierbei achten, möglichst dicht an einem der IC GND 
pins, möglichst dicht am Eingangs GND, oder einfach dass eine möglichst 
direkte Verbindung zum Eingangs GND besteht?
Ich bin mir nicht ganz sicher, ob was mit "circuit ground" aus dem 
Datenblatt gemeint ist.

Schon einmal vielen Dank für die Antworten, damit hab ich schonmal ein 
bischen zu tun.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Verwirrter Anfänger schrieb:
>> Wozu eigentlich verschieden Sense-Widerstände? Mach doch Vref
>> einstellbar.
> Das macht natürlich Sinn, ich hatte nur I_max = V_ref / 10R_s, gesehen
> und bin irgendwie einfach davon ausgegangen, dass ich R_s anpasse.
> Kann ich Vref einfach durch einen Spannungsteiler anpassen, oder wird
> das intern einfach wieder durch die Sense Widerstände geleitet, so dass
> ich dann paralelle Widerstände hätte?

Du kannst an VREF einen Spannungsteiler-Poti oder Trimmer hängen 
beispielsweise.

> Simon K. schrieb:
>> Ganz ehrlich? Das taugt nix.
> ehrlich ist immer gut ;-)
>
>> Vref auf +5V? Geht das überhaupt? Da muss eine Referenzspannung dran um
>> den Strom einzustellen. Liegt üblicherweise bei 1V eher kleiner, würde
>> ich mal sagen.
> Das hatte ich aus der Beispielschaltung vom Datenblatt übernommen. Aber
> jetzt wo ich drüber nachdenke macht das natürlich durchaus Sinn das
> kleiner zu machen.

Welche Zeichnung, welches Datenblatt hast du denn benutzt? Ich kann im 
Moment keine Zeichnung finden, wo VREF auf +5V gelegt wird.

>> Die Motorleitungen würde ich wesentlich dicker machen, und schauen, dass
>> die nicht über VIAs laufen. Oder wenn VIAs, dann mehrere.
> Ich werde die Platine wahrscheinlich erst mal einseitig zu Hause ätzten,
> wenn ich für das top layer etwas dickere Drähte nehme müsste das doch
> gehen, oder?
Das könnte gehen.

>> Die Masse-Anbindung am Ende der SENSE-Leitungen ist auch eher Schlecht
>> als Recht (hier fließt ein hoher, sich relativ schnell ändernder Strom
>> durch)
> Worauf sollte ich hierbei achten, möglichst dicht an einem der IC GND
> pins, möglichst dicht am Eingangs GND, oder einfach dass eine möglichst
> direkte Verbindung zum Eingangs GND besteht?
> Ich bin mir nicht ganz sicher, ob was mit "circuit ground" aus dem
> Datenblatt gemeint ist.

Nach den Sense Widerständen musst du auf kurzem, nieder-ohmigen Wege 
direkt zur Masse des L6219. Und von da aus niederohmig an den 220µF 
ElKo. Und von da dann an die Klemme für die Versorgungsspannung.

Autor: Michael S. (technicans)
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Macht man nicht zuerst mal einen funktionierenden Laboraufbau
bevor man eine Platine designed?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Welche Zeichnung, welches Datenblatt hast du denn benutzt? Ich kann im
>Moment keine Zeichnung finden, wo VREF auf +5V gelegt wird.

S.12

http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES...

MfG Spess

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Welche Zeichnung, welches Datenblatt hast du denn benutzt? Ich kann im
>>Moment keine Zeichnung finden, wo VREF auf +5V gelegt wird.
>
> S.12
>
> 
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES...

Figure 5? Da liegt VREF aber nicht auf +5V.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Figure 5? Da liegt VREF aber nicht auf +5V.

Stimmt. Muss ST mal geändert haben (Anhang).

MfG Spess

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Tatsächlich. Ist ja n Ding.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Tatsächlich. Ist ja n Ding.

Und das geistert in fast allen Datenblattsammlungen herum.

MfG Spess

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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Ich hab mal versucht die genannten Tipps um zusetzen. Ich hoffe das 
aktuelle Layout ist besser.

Ich hatte die Datenblatt Variante, die Spess als zweites gepostet hat, 
eigentlich meine eigene Schuld, weil ich zu faul war direkt beim 
Hersteller zu suchen.

Falls ihr noch Tips habt freu ich mich natürlich immer :)
Ciao,
VA

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ok. Die Sense-Resistor Anordnung sieht meiner Meinung nach gut aus.

Folgende Punkte:
Der Masse-Versorgungs-Anschluss hat keine sichtbare, bzw. nur eine dünne 
Verbindung zu der Masse am L6219, bzw. zum 220µF ElKo. Das ist schlecht, 
da hier viel Strom fließt (der sich relativ schnell ändern kann).
EDIT: Ah doch, jetzt seh ich. Über die Drahtbrücke.
Sollte funktionieren. Würde mich aber noch stören. Kannst ja mal 
versuchen die wegzukriegen. Zum Beispiel indem du links die Position von 
den Wannenstecker und dem Schraubanschluss vertauschst. Oder den 
Wannenstecker auf die rechte Seite verfrachtest!

Das Poti würde ich als Spannungsteiler verschalten. Das heißt: Die 
beiden äußeren Enden kommen "zwischen" +5V und GND; der Abgriff kommt an 
die VREF Eingänge (evtl. noch mit einem kleinen 100nF Kondensator).

Wenns geht, würde ich die Motor-Leitungen noch dicker machen. Dafür die 
Steuerleitungen dünner (z.B. 0.5mm)

C6 würde ich noch etwas nach links und ein Stück nach oben verschieben, 
damit die Masseverbindung zum "Sternpunkt", also zu den L6219 Pins 
6,7,18,19 möglichst breit ist.

PS: Als Sense-Resistor würde ich dir Metalloxidschicht-Widerstände 
vorschlagen. Eventuell eine Bauform größer wählen. Die Verlustleistung 
musst du noch überprüfen und die Bauform des Widerstandes. Aber sollte 
schon fast passen.

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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> Folgende Punkte:
> Der Masse-Versorgungs-Anschluss hat keine sichtbare, bzw. nur eine dünne
> Verbindung zu der Masse am L6219, bzw. zum 220µF ElKo. Das ist schlecht,
> da hier viel Strom fließt (der sich relativ schnell ändern kann).
> EDIT: Ah doch, jetzt seh ich. Über die Drahtbrücke.
> Sollte funktionieren. Würde mich aber noch stören. Kannst ja mal
> versuchen die wegzukriegen. Zum Beispiel indem du links die Position von
> den Wannenstecker und dem Schraubanschluss vertauschst. Oder den
> Wannenstecker auf die rechte Seite verfrachtest!

Den Wannestecker zu verschieben sieht logisch aus, dann würden auch die 
ganzen Logik Verbindungen kürzer und würden nicht mehr soviel unnötigen 
Platz verbrauchen.
Wenn ich den Wannestecker nach oben rechts verschiebe, sollte ich dann 
die Masse isoliert an den Elko führen? Das Massepolygon würde ja 
wahrscheinlich eine direkte Verbindung zwischen dem Sense Widerstand und 
der Masse des Steckers herstellen. Nach meinem bisherigen Verständnis 
wäre das ja unerwünscht.

>
> Das Poti würde ich als Spannungsteiler verschalten. Das heißt: Die
> beiden äußeren Enden kommen "zwischen" +5V und GND; der Abgriff kommt an
> die VREF Eingänge (evtl. noch mit einem kleinen 100nF Kondensator).

Auch logisch, wird gemacht :)

>
> Wenns geht, würde ich die Motor-Leitungen noch dicker machen. Dafür die
> Steuerleitungen dünner (z.B. 0.5mm)
>
> C6 würde ich noch etwas nach links und ein Stück nach oben verschieben,
> damit die Masseverbindung zum "Sternpunkt", also zu den L6219 Pins
> 6,7,18,19 möglichst breit ist.
>

Mach ich auch.

> PS: Als Sense-Resistor würde ich dir Metalloxidschicht-Widerstände
> vorschlagen. Eventuell eine Bauform größer wählen. Die Verlustleistung
> musst du noch überprüfen und die Bauform des Widerstandes. Aber sollte
> schon fast passen.
Ich hatte bisher mit max 1Watt gerechnet, werd ich gleich nochmal kurz 
durchrechnen.

Vielen Dank für die tolle Hilfe!

Ciao,
VA

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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Ok,
hier nun Version 3.

Die größte Frage die sich mir stellt, bezieht sich auf die Massefläche. 
Der Stromfluss über die Leiterbahnen gefällt mir so weit ganz gut, erst 
die Eingänge verbunden, dann über den großen Kondensator zum kleinen 
Kondensator, zu den Pins und dann weiter.
Wenn ich jetzt allerdings eine Massefläche ins Bottom Layer setzte, gibt 
es eine direkte Verbindung vom unteren Sense Widerstand zum 
Wannenstecker GND. Sollte ich das mit dem tRestrict Layer verhindern 
(Variante 2) oder ist das ok (Variante 1)?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Sollte ich das mit dem tRestrict Layer verhindern
>(Variante 2) oder ist das ok (Variante 1)?

Na, übertreibe es mal nicht. Mir kommt eher der Isolationsabstand vom 
Polygon etwas klein vor. Was hast du da eingestellt?

MfG Spess

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Sieht gut aus, würde ich so lassen. Die Verbindung der Masse unten herum 
würde ich nicht als gefährlich ansehen.

Das Pinlayout von dem L6219 ist aber reichlich bescheiden. Die 
Motor-Anschlüsse liegen ja völlig durcheinander. Naja, kann man nichts 
machen :-)

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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spess53 schrieb:
> Na, übertreibe es mal nicht. Mir kommt eher der Isolationsabstand vom
> Polygon etwas klein vor. Was hast du da eingestellt?

Isolate war 16 mil,
wenn ich höher gehe werden die rechten Ecken nicht mehr gefüllt. 
Letzendlich wär das aber auch nicht schlimm.

Danke an alle für die vielen Tips!

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Isolate war 16 mil,

Dafür hast du aber teilweise 'Riesenabstände' zwischen Leiterbahnen.

MfG Spess

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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> Dafür hast du aber teilweise 'Riesenabstände' zwischen Leiterbahnen.

Ja, ich hab mir gedacht 70mm * 50mm ist eine schöne glatte Größe. Da 
machst wenig Sinn die Bahnen noch enger zusammen zu packen, nur um dann 
bie 68,5mm * 48mm rauszukommen. Da ich das eh zumindest für die ersten 
Versionen zu Hause ätze muss ich das nicht so auf Platz optimieren.

Ciao,
VA

Autor: Thorsten Ostermann (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite
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Ich würde die Abstände der Leiterbahnen zu den Befestigungsbohrungen 
deutlich vergrößern. Das gibt sonst lustige Effekte, wenn da 
niederohmige Verbindungen nach Masse oder Erde entstehen, sobald der 
Lötstopplack etwas durch gescheuert ist.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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