Hi
Ich habe mir eine 3-Achsen CNC-Fräse gebaut. Der mechanische Teil ist
jetzt fertig und ich habe mich der Elektronik zugewandt.
Zum testen verwende ich eine l297 - l298 Schaltung wie sie im Datenblatt
zu finden ist. (später möchte ich mit AVR und MOSFETS eine etwas
leistungsstärkere Variante bauen)
Als Motoren verwende ich 3mal ST5909L3008 von nanotec.
(http://de.nanotec.com/schrittmotor_st5909.html)
Beim Netzteil betreibe ich die Motoren entweder mit 6V, 12V oder 24V.
Die Schaltung funktioniert eigentlich so wie sie sollte, die
Schrittmotoren bewegen sich genau so wie vom EMC2 (Linux CNC)
vorgesehen. Mit einem Poti stelle ich vref ein, um so den Strom
begrenzen zu können. Soweit ich verstanden habe vergleicht der l297 vref
dann mit dem was über Rsense abfällt und schaltet ab wenn zu viel Strom
fliesst. Das ganze endet in einer art PWM.
Hab ich das richtig verstanden?
Wenn ich beim Netzteil 6V einstelle fliessen insgesamt so ca. 2.5 - 3.5
A. Wenn ich dann aber auf 12V wechsle fliesst etwa das doppelte also ca.
6A. Bei 12V wird dann auch der l298 viel schneller heiss.
Allerdings sollte doch die Strombegrenzung machen, dass immer gleich
viel fliesst.
Funktioniert die Strombegrenzung nicht? Oder wird der "überzählige"
Strom einfach "verbraten"? Die höhere Temperatur würde ja auf dies
deuten.
Und noch eine andere Frage: Die l298 werden sehr schnell sehr heiss.
PassivKühler bringen irgendwie nur bedingt was. Kann es sein dass man
diese aktiv Kühlen muss? Oder soll ich einfach einen riesigen Kühler
dranschrauben?
Danke Chrys
> Soweit ich verstanden habe vergleicht der l297 vref> dann mit dem was über Rsense abfällt und schaltet ab wenn zu viel Strom> fliesst. Das ganze endet in einer art PWM.> Hab ich das richtig verstanden
Ja.
> Funktioniert die Strombegrenzung nicht?
Möglich.
> Oder wird der "überzählige" Strom einfach "verbraten"?
Nein. Im Gegenteil. Bei doppelt so hoehr Spannung zieht die
Gesamtschaltung nur halb so viel Strom.
Es kommt nicht nur auf die Schaltung an, sondern bei 100kHz
Schaltreglern auch auf das Layout (z.B. Masseführung) und die Bauart die
Shunt-Widerstandes (kein Drahlwickelwiderstand sondern was
niederinduktives)
Erstmals danke für die Antwort.
MaWin schrieb:> Nein. Im Gegenteil. Bei doppelt so hoehr Spannung zieht die> Gesamtschaltung nur halb so viel Strom.
Das macht Sinn, ist bei mir aber seltsamerweise umgekehrt...
MaWin schrieb:> Es kommt nicht nur auf die Schaltung an, sondern bei 100kHz> Schaltreglern auch auf das Layout (z.B. Masseführung) und die Bauart die> Shunt-Widerstandes (kein Drahlwickelwiderstand sondern was> niederinduktives)
Bin nicht so bewandert mit Elektrotechnik und frage deshalb ainfach mal
was du damit meinst.
Inwiefern kann die Masseführung das Problem darstellen?
Und welchen Shunt Widerstand meinst du? (Rsense?)
Die Schaltung sollte wirklich funktionieren, ich habe alles mehrmals
ausgemessen und überprüft.
Brauchst du den Schaltplan oder das Layout?
Chrys
Ja
Vref = IMotor * Rsense
also bei mir Vref = 1A * 0.56 Ohm = 0.56V (oder muss ich hier beide
Rsense zusammenrechnen?)
jedenfalls wird beim Netzteil immer gleich viel Strom gesogen, egal ob
ich 0.3V Vref oder 1V Vref einstelle ...
Hi
>also bei mir Vref = 1A * 0.56 Ohm = 0.56V (oder muss ich hier beide>Rsense zusammenrechnen?)
Nein. Das passt schon so.
Hast du mal nachgesehen, ob es eine minimale Vref gibt?
MfG Spess
> sind die das?
Nein.
> oder muss ich hier beide Rsense zusammenrechnen?
Nein, du hast schon richtig gerechnet.
> Inwiefern kann die Masseführung das Problem darstellen?
Damit man die Spannung am Shunt auf 0.xV genau messen kann,
darf die zweite Leitung, die Masseleitung, eben keinen Spannungsabfall
um 0.xV haben, sondern höchstens um 0.0xV.
Das heisst, daß auf der Masseletung vom shunt zum IC kein hoher Strom
fliessen darf (Motorstrom) und keine schnellen Schaltimpulse (die an der
Induktivität schon einer 10cm langen Leitung einen deutlichen
Spannungseffekt ergeben).
Ein stromchopperregelnder Schrittmotortreiber ist ein Schaltregler, und
muß nach den Aufbaukriterien eines Schaltreglers aufgebaut werden.
Bei 2 x 1A entstehen im IC ca. 4 Watt Verlust. Dazu sollte ein 5 x 5 cm
Kühlblech reichen, bzw. ein kleiner Kühlkörper. Ganz ohne Kühlkörper
wird der IC so heiss, daß du dir die Finger verbrennst. Aber ein
suuperdickes Trumm (2K/W) oder Lüfter ist nicht nötig.
Vielen Dank
Bevor ich meine nächste Schaltung mache werde ich also noch ein bisschen
dazulernen müssen.
Zu Testzwecken sollte meine derzeitige Platine jedoch ausreichen.
Meine Motoren vertragen 3A, die ICS 2A, also sollten im schlimmsten Fall
meine ICs sich verabschieden und nicht meine Motoren oder?
Danke Chrys
Also ich hab jetzt mal einen alten CPU Kühler verbaut, der Kühlt alle 3
L298's gleichzeitig. Mein Problem ist, dass der bei 24V 1.8A innert
weniger Zeit so heiss wird, dass ich ihn nicht mehr anfassen kann.
Ich schalte dann jeweils zur Sicherheit ab.
Gibt es Designfehler oder Schaltungsfehler die zu einer erhöten
Wärmeabgabe des l298 führen? Oder ist das Ding wirklich mehr eine
Heizung als ein Treiber?
@ chrysator (Gast)
>Also ich hab jetzt mal einen alten CPU Kühler verbaut, der Kühlt alle 3>L298's gleichzeitig.
Hmmm.
> Mein Problem ist, dass der bei 24V 1.8A innert>weniger Zeit so heiss wird, dass ich ihn nicht mehr anfassen kann.
Das ist kein Kriterium. Halbleiter laufen problemlos mit 100°C
Sperrschichttemperaur, auch wenn man da nicht mehr anfassen kann.
>Gibt es Designfehler oder Schaltungsfehler die zu einer erhöten>Wärmeabgabe des l298 führen? Oder ist das Ding wirklich mehr eine>Heizung als ein Treiber?
Naja, das Ding verheizt ~4V*Iaus, macht bei 1,8A ~7W. Naja, kriegt man
ohne große Probleme gekühlt. Ein vergleichbarer moderner IC ala L6203
verheizt ~ (2x0,3Ohm)*1,8A^2 ~ 2W, da schafft der IC auch ohne
Kühlkörper.
MFG
Falk
Hi Leute
Mein Problem besteht immer noch. im EMC2 kann ich nicht mehr als 25U/min
Fahren ohne, dass das Drehmoment völlig zusammenbricht und der Motor
mehr ruckelt als fährt. Zusätzlich bin ich immer noch nicht sicher ob
meine Strombegrenzung (Chopper l297) tatsächlich funktioniert.
Ich habe ein Oszi und eigentlich alles nötige um meine Schaltung
auszumessen.
Nur weiss ich nicht wo ich anfangen soll. Kann mir jemand sagen wo die
häufigsten Probleme sind?
Habe gedacht ich messe mal:
1. An allen Rsense um zu schauen was dort passiert.
2. Bei den Sense eingängen der 3 l297 (sollte ja gleich sein wie bei 1.
oder?)
3. Alle Signale die vom PC (EMC2) kommen, schauen ob ev. Noise drauf
ist.
4. Motoranschlüsse (Schauen was dort ab 30 U/min passiert).
5. EV. Dioden ersetzen (aber DYV 27/200 sollte doch gut sein oder?)
6. Chopperfrequenz überprüfen. (Wie kann ich sehen ob wirklich
gechoppert wird? mit 1. und 2.??)
Sonst: Das ganze auf einem Breadboard nachbauen und schauen obs dort
geht.
gibts noch andere tips?
Als zunächst mal sollten die Treiber richtig gekühlt werden. Der
Kühlkörper auf meiner 3D-Step (auch mit L297/L298) hat 3K/W, dass habe
ich vorhin erst nachgesehen.
Ob die Stromregelung funktioniert, siehst du sehr schnell, wenn du mit
dem Oszilloskop eine Messung an den Shunt-Widerständen machst. Wunder
dich aber nicht, wenn du viele Spikes siehst. Je nach Layout und
Messaufbau kommt da ganz schön was zusammen.
5. kannst du vergessen, die Dioden sind richtig. Und von 3. würde ich
auch nichts erwarten. 6.: Die Frequenz und vor allem die Blanktime
siehst du, wenn du dir das Signal am Sync-Ausgang ansiehst.
Und ansonsten würde ich mal den Schaltplan und Bilder vom Aufbau hier
posten. Dann kann man mehr ins Detail gehen.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
