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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik l297/l298 x 2 --> 3A + 3A = 3A (Problem Motorströme)


Autor: Flo R. (rappl)
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hallo liebe µC Gemeinde.

Ich bin Momentan damit beschäftigt eine Platine zu basteln, mit der ich 
2 Schrittmotoren, mit Hilfe von l298/l297 und einem Microcontroller, 
ansteuern kann.

Die Platine ist bereits fertig und wird Momentan getestet. Im Anhang 
seht ihr das Platinenlayout auf Lochrasterplatine. Einen gezeichneten 
Schaltplan gibt es nicht. Ich habe mich streng an den Schaltplan im 
Datenblatt gehalten. Die l297 sind über den SYNC Eingang gekoppelt.

Bevor ich den Schaltplan weiter erläutere, gehe ich erst auf mein 
Problem ein.

Ich habe beim ersten Test einen Schrittmotor (1,7V; 1,4A p.W.) 
angeschlossen und ein Multimeter zwischen Netzteil und Platine gesteckt. 
Die Schaltung hängt an ca 7,5V.
Über die Trimmpotis kann ich die Referenzspannung einstellen und und den 
Strom auf etwa 3A begrenzen. (2,8A für Motor + Kleinvieh für die 
Controller)
Dann stöpsel ich den Motor um und stelle die zweite Schaltung ein. In 
beiden Fällen läuft der Motor rund, gleichmäßig und hat auch ein gutes 
Drehmoment. Sobald ich aber den zweiten Motor anschließe, bleibt der 
Gesamtstrom gleich, bzw sinkt manchmal sogar etwas. Die beiden Motoren 
laufen, haben aber keine Kraft mehr.

Ich kann mir nicht erklären warum das so ist. Meinen Erwartungen nach 
hätte sich der Strom einfach grob addieren müssen. Ich verstehe nicht, 
warum die Motoren einzeln funktionieren, zusammen aber nicht.

Ich habe Versucht die Paltine so zu gestallten, dass Lastteil und 
Steuerteil möglichst getrennt sind. Ich habe schnelle BYV27 Dioden 
verbaut, habe 2 x 1000µF am Lastteil zur glättung. Eine einfache 1N4007 
Diode vor dem 7805 soll ebenfalls der entstörung dienen. Alle MKS 
Kondensatoren haben 100nF, nur der überhalb des oberen l297 hat 3,3nF. 
Die Kondensatoren an den Potis (2 x drei Punkte unten rechts) habe ich 
nachträglich eingebaut um die Referenzspannung etwas zu glätten. Die 
Sensewiderstände sind im Gegensatz zum Datenblatt 0,22 Ohm. Im Internet 
habe ich auch Schaltungen mit 1 Ohm gesehn, deshalb habe ich angenommen, 
dass das egal ist. Ich muss dann eben die Referenzspannung anpassen. Ein 
großer gemeinsamer Kühlkörper ist ebenfalls angebaut.

Was beim Messen der Referenzspannungen auffällt, ist, dass nur der Motor 
an der unteren Schaltung stört (etwa 200mV Spitze-Spitze, im Vergleich 
zu Messungen mit DC Motoren und Störungen von teils 10V kommt mir das 
recht vernachlässigbar vor). Läuft nur die Obere Schaltung ist kaum 
Störung vorhanden.

Ein weiteres Phänomen, was ich gerade eben erkannt habe, ist folgendes; 
Beide Steuerungen sind auf ca 3A eingestellt. Beide Motoren sind 
angeschlossen und laufen. Der Gesamtstrom der Schaltung beträgt ca 3,5A. 
Nun dachte ich mir, ich drehe jetzt die Potis noch etwas auf, dann 
sollte der Strom steigen...
Bei der oberen Schaltung funktioniert das, der Gesamtstrom steigt und 
auch die Kraft des Motors. Beim drehen am unteren Poti ändert sich zwar 
die Referenzspannung, aber die Kraft des Motors und der Gesamtstrom 
verändert sich nicht!

Ich bin etwas Ratlos, hat jemand Rat?
Grüße Rappl

EDIT:
Ich habe vergessen auf die Spannungsquelle einzugehen. Daran hab ich 
auch schon gedacht. Netzteil würde ich aber ausschließen. Es ist ein 
Labornetzgerät, 40V 10A. Ich hab es ausserdem mit einem weiteren 
Labornetzgerät 30V 7A getestet und mit 2 NiCd Akkus getestet. Immer das 
selbe. Ich denke Spannungsquelle kann man wirklich ausschließen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Beim Aufbau von Stromreglern (und so einer ist die Gruppierung 
L297/L298) kommt es sehr auf das Layout an. Leistungsströme sollten 
nicht über Signalpfade fließen (z.B. in der Masseleitung) weil damit die 
ganze Regelung durcheinanderkommt. Das scheint bei dir der Fall zu 
sein...

Autor: Entwickler (Gast)
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>Einen gezeichneten Schaltplan gibt es nicht.

Das solltest Du als erstes nachholen.

Autor: Thorsten Ostermann (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite
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Hallo!

Die 7,5V sind aber nicht die Spannung für das Leistungsteil, oder? Da 
bleibt ja an der Brücke kaum noch Spannung für die Motoren übrig. Wie 
hoch ist die Referenzspannung für die L297?

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Autor: Flo R. (rappl)
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Hai, entschuldigt die späte Antwort, aber ich habe grad recht viel um 
die Ohren. Zurück zum Thema: Das Problem wurde behoben! Wir haben durch 
ein kleines Missverständnis die falschen Sensewiderstände verbaut. 
Anscheinend kommt die Schaltung mit 0,1 Ohm WIderständen nicht zurecht! 
Nun haben wir 0,5 Ohm Widerstände und feine Trimmpotis verbaut und alles 
funktioniert, ist gut einstellbar und ahc der Strom lässt sich senken, 
ohne dass die Motoren keien Kraft mehr haben

@ lothar miller

Ich habe darauf geachtet die Leistungspfade und die Steuerpfade strikt 
zu trennen. Und das scheint mir auch recht gut gelungen zu sein! Die 
Leistungspfade befinden sich alle links neben den l298, Steuerpfade nur 
rechts! Nur eben die Masse ist verbunden, aber da habe ich noch keine 
vernünftige Möglichkeit gefunden die von Last und Steuerung sinnvoll zu 
trennen.

@ thorsten ostermann

Die 7,5V (Es sind immer n bissl mehr, zwischen 7,5V und 8,5V) liegen an 
den L298 an. Lastteil etwa 7,5V Steuerteil 5V. Ich versteh nicht ganz 
was du meinst? Laut Datenblatt kann der L298 mit Logicspannung + 2,5V 
arbeiten.
Die Referenzspannung kann ich dir grad nicht auswendig sagen. Aber du 
hast wohl in die richtige Richtung vermutet!

Vielen Dank und Grüße
Florian Rappel

EDIT: Kann mit vielleicht jemand erklären warum dieses Phänomen mit den 
0,1 Ohm Widerständen auftrat?

Autor: Thorsten Ostermann (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite
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Hallo Florian!

Klar kann der L298 auch mit 7,5 oder 8,5V betrieben werden. Wenn aber 
an jedem Transistor 1-1,25V abfallen, bleiben netto gerade mal 6-7 Volt 
für die Motorwicklung übrig. Da braucht man dann je nach Motor schon 
keine Stromregelung mehr. Wenn der Motor dynamisch laufen soll, muss man 
schon 24V oder sogar 36V verwenden.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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