Hi, ich möchte hier gerne mal meinen Schatlplan zeigen, um eure Meinung einzuholen. Ich möchte eine Schrittmotorsteuerung aufbauen und haben hier im Forum schon ein BSP. entdeckt an dem ich mich orientiert habe. Der Schrittmotor hat folgende Daten: 2 Phasen 1,8 Step (200Steps/Umdrehung) 4,8 Volt 3 A 1,6 Ohm Gleichrichter (Netzteil): 230 V AV 24V DC max. 5 A Mikrocontroller: Atmel Xmega 128 A3 3,3 Volt Steuerspannung etc. Ich benötige noch einen Widerstand um den maxiamlen Strom zu begrenzen und zusätzlich noch ein Pufferkondensator, jedoch bin ich nicht ganz schlüssig über die Dimensionierung beider Bauteile. Widerstand müsste 3 A begrenzen und Kond. sollte die Versorgung also 24V stützen. Habt Ihr noch Verbesserungsvorschläge ? Danke im Voraus
Johannes L, schrieb: > ich möchte hier gerne mal meinen Schatlplan zeigen Mach doch einfach einen Screenshot... Ich lade auf jeden Fall kein Archiv runter, wo ich nicht mal weiß, ob mein(e Version vom) Layoutsystem damit dann überhaupt was anfangen kann.
Hi, ich habe ein PDF als Schaltplan und keine EAGLE Datei daher ist die Programmversion von Eagle egale. Zusätzlich sind zwei Bilder angehängt von Netzteil und Motor. Zusätzlich füge ich ein Screenshot hinzu. Ciao
Mit 3.3V wird der IRF540 wohl kaum richtig auf zu kriegen sein. Wie verhinderst du, dass zwei FETs einer Halbbrücke beim Umschalten gleichzeitig leiten und einen Kurzschluß erzeugen?
Hi, die NANDs sind als Kurzschluss-Schutz vorgesehen. Ich habe mich eigentlich exakt an ein Ansteuer Beispiel gehalten hier aus dem Forum: Beitrag "Bipolare Schrittmotoren/Ansteuerung" Ich hoffe jemand kennt sich aus und kann mir einen Tipp geben zum Schaltplan und zur Dimensionierung von Vorwiderstand und Pufferkondensator. Vielen Dank PS: Ich kann den 40109 auch mit 5 Volt betreiben aber Steuerspannung sind 3,3 V vom Xmega
> Hier kommt der Screenshot vom Schaltplan. Du hast EINIGES bisher nicht verstanden. Warum glaubst du, musst du so eine Schaltung unbedingt selbst falsch konstruieren ? Kannst du nicht bei anderen gucken, wie man's richtg macht ? Einen 4.8V/3A Schittmotor hängt man mit STROMREELUNG an 24V, nicht mit einem Vorwiderstand. Stromregelung, und viele andere sinnvolle Dinge die du noch nicht kannst, wie Dead time control, Chopperbetrieb, Mikroschritte, Bremsdecay, kann z.B. der TB6560. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.10
Johannes L, schrieb: > Zusätzlich füge ich ein Screenshot hinzu. Der Q6 wird nicht angesteuert, weil er nicht angeschlossen ist... :-/ Aber: das ist komplett egal, weil er mit 5V am Gate an der Source sowieso nie mehr als 2-3V abgeben wird. Vielleicht als Tipp: Mosfets sind nicht einfach nur Schalter! Um in bestimmten Anwendungen schalten zu können, müssen sie richtig angeschlossen werden. Und ein N-Kanal-Mosfet braucht am Gate mindestens Ugsth mehr als an der Source. Bei dir sollen mal 24V an der Source anliegen (wenn einer der Q1,Q2,Q5,Q6 durchschaltet). Welche Spannung brauchen die dann am Gate? Richtig: 27V! > PS: Ich kann den 40109 auch mit 5 Volt betreiben aber Steuerspannung > sind 3,3 V vom Xmega Das ist an dieser Stelle dein KLEINSTES Problem. > den 40109 Sieh dir mal andere Schaltpläne an. Da ist bei einem 40109 nicht ein eckiger Kasten mit Pinnumern dran zu sehen, sondern ein Schieberegister. Der eckige Kasten taucht erst im Layout auf. EDIT: das ist ja gar kein Schieberegister, sondern ein Pegelwandler... :-/ Und zudem einer mit Enable. Warum so aufwendig?
Hi, vielen Dank für den Hinweis habe Q6 jetzt verbunden :-) ich habe mir einen MOSFET, als spannungsgesteuerten Widerstand vorgestellt. Mit Hilfe des Gate/Source Potentials kann ich den Widerstand zwischen Drain/Source steuern. Ist die Spannung U(GS) entsprechend groß und die Dioden leiten fließt ein Strom von Drain nach Source. Sorry habe noch nie mit FETs gearbeitet. Vielleicht schafft die Supply Erklärung mehr Durchblick. Supply UB1 == 24V Supply UB2 == GND Der 40109 ist ein Level Shifter mit 4 Kanälen A,B,C und D. Leider kann ich Ihn doch nicht verwenden da ich im Datenblatt gelesen habe, dass er nur bis 18V ausgelegt ist. Ich habe jedoch ein VDD von 24 Volt. Ich hoffe ich konnte Klarheit schaffen. Ciao und vielen Dank für die Hilfe hoffe jemand hilft mir bei der Schaltplanentwicklung.
Johannes L, schrieb: > habe Q6 jetzt verbunden :-) Dann hättest du meine Post fertig lesen müssen. Denn diese Arbeit war unnötig. Die Schaltung an sich ist ungeeignet! (Zumindest für die "oberen" FETs) Sieh dich einfach mal nach Mosfet-Treibern um, die haben die passenden Pegelwandler und die Spannungserzeugung eingebaut. http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-Übersicht
Ok, ich denke du hast vollkommend Recht. Ich sollte zwischen GATE und Source einen Treiber IC verwende, der zu meiner Schaltung passt. Ich habe 24 Volt die ich schalten möchte und 3,3 Volt Steuerspannung für den Treiber. Laut Datenblatt vom IRF 540 brauche ich einen Treiber der zwischen Gate und Source eine Spannung von 10V herstellt um die Funktion des FETs zu gewährleisten. Stimmt das ? Leider sehe ich nichtsofort welcher Treiber der richtige ist ?
Johannes L, schrieb: > Laut Datenblatt vom IRF 540 brauche ich einen Treiber der zwischen Gate > und Source eine Spannung von 10V herstellt um die Funktion des FETs zu > gewährleisten. Stimmt das ? Eben, und wie Lothar schon schrieb, brauchst du zur Ansteuerung der oberen N-Kanal FETs dann eine Hilfsspannung, die noch weit über deinen 24V liegt. Außerdem werden für Schrittmotorsteuerungen die FETs heutzutage (tm) als geschaltete Stromquellen betrieben, um auch ohne riesen Verlustleistung mit hohen Schrittfrequenzen arbeiten zu können. Guck dir mal ein Datenblatt von einem modernen Schrittmotortreiber an, z.B. A3977
Johannes L, schrieb: > Leider sehe ich nichtsofort welcher Treiber der richtige ist ? Tritt erst mal einen Schritt zurück und sieh der Tatsache ins Auge: *Dein Design ist ungeeignet für die Aufgabe.* Die Mosfets werden schon schnell nach dem ersten Abschalten (wörtlich!) wegen einer Spannungsspitze und den fehlenden Freilaufdioden kaputtgehen. Ich frage dich: ist das ein Leben für einen neuwertigen Leistungshalbleiter? Ich meine: Nein! Deshalb: sieh dir einfach mal an, wie ANDERE das Problem der Schrittmotoransteuerung gelöst haben. Denn du bist nicht der Erste, der sowas machen will. Und Hinweise, wo du schauen könntest, sind schon gefallen...
Angehängte Dateien:
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schaltungstep298.gif
33 KB
Hallo, ich sehe ein das meine Schaltung kein Erfolg ist und ich einen neuen Schaltplan entwerfen muss. Ich danke euch erstmal für eure Hilfe, leider ist die Ansteuerung eines Schrittmotor Neuland, aber ich denke mit eurer Hilfe wird das schon werden. Ich habe mir mal das Datenblatt angeschaut von einem A3977. Dieser Treiber enthält eigentlich alles was ich brauche, jedoch war mein Ziel externe FETs zu nutzen um später auch mal mit dem Oszi zu messen und mich mit Leistungsmosfets vertraut zu machen, daher mein erster Entwurf mit IRF 540. Ich überlege nun war ich am besten machen soll ? Was sagt Ihr zu dem Entwurf von : Beitrag "Bipolare Schrittmotoren/Ansteuerung" Ich würde gerne die Mosfets beibehalten, um direkte Messungen vorzunhemen. Vielleicht habt Ihr eine weitere Quelle für Schaltungen zum betreiben von bipolaren Schrittmotoren. Folgender Screenshot (Anhang) zeigt eine möglich Ansteuerung, jedoch auch wieder mit zwei Bausteinen realisiert. Ist zwar heutzutage üblich jedoch denke ich ist der Lerneffekt nicht derselbe wie wenn man eine eigene Schaltung konzepiert mit Treiber + externen Mosfets. Vorteil sehe ich auch in der Dimensionierung der FETs. Man kann größere Leistungsbereiche mit externen FETs realisieren. Ich hoffe Ihr habt eine Schaltplanquelle, die eine Basis für meine Anwendung darstellt. Vielen Dank für eure Hilfe. PS: Bilder von Motor und Netzteil befinden sich am Anfang des Beitrags.
Ich würde dir dazu raten, dich erst dann mit MOSFETs zu beschäftigen, wenn das von interesse ist. Sonst wirst du den Motor wahrscheinlich garnicht zum drehen bringen, weil du de Sachen vorher genervt in die Ecke gelegt hast. Nimm es mir nicht übel, aber dir fehlen jede Menge wichtige Basics. Nimm erstmal den A3977, da bist du auch eine Weile beschäftigt, bis du Schaltplan, Layout und Prototyp soweit hast. Wobei der A3977 mit seinen 2,5A peak für einen Motor mit 3A Nennstrom (=4,2A peak) schon deutlich zu klein ist. Für Anfänger bietet sich da vielleicht noch L297+L6203 an, obwohl ich diese Kombination mangels Mikroschritt micht mehr einsetzen würde. Oder du nimmst einen A3986, dann hast du deine externen FETs. Aber dann musst du dich mit Finepitch SMD rumschlagen. Sowas hätte ich bei Bedarf aber auch fertig ;) Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Vielen Dank für den Tipp ich fahre erstmal in den Urlaub melde mich danach . PS: Habe ein Oszilloskop geschossen Ebay Fluke PM 3082 100Mhz + 2 Tastköpfe + neue Kalibrierung PREIS: 212€ Was sagt Ihr ? Ciao
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