Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor und Freilaufdioden


von Reinhard R. (reirawb)


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Hallo,

kurze Frage ins Forum:
Ich habe hier eine einfache Schaltung zur Ansteuerung eines unipolaren 
Schrittmotors (Stepper_1). Die Schaltung ist schon mehrfach aufgebaut 
und funktioniert. Wichtig sind ja im Zusammenhang mit der Ansteuerung 
von Induktivitäten (Schrittmotor) die Freilaufdioden.
Nun möchte ich auf bipolare Schrittmotore umstellen. In einem alten 
Thread von 2007 habe ich die Empfehlung gefunden, zu jedem 
Ansteuertransistor eine Freilaufdiode parallel zu schalten, macht 8 
zusätzliche Bauteile. Mir kam nun die Idee, parallel zu jeder 
Induktivität 2 Z-Dioden gegeneinander zu schalten (Stepper_2), macht 4 
zusätzliche Bauteile.
Spricht da irgendetwas dagegen, was ich übersehen habe?
Schaltzeiten vielleicht?

Reinhard

von Wolfgang (Gast)


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Reinhard R. schrieb:
> Spricht da irgendetwas dagegen, was ich übersehen habe?

Könnte passen.

Es gibt für unter 1€ fertige Schrittmotorcontroller (z.B. mit A4988), 
die vom µC nur noch Taktimpulse und die Richtung brauchen.
Alleine schon wegen Mikroschrittbetrieb und Stromregelung (für mehr 
Drehmoment bei höheren Schrittfrequenzen) lohnt sich so ein IC gegenüber 
Einzeltransistoren - Anschauungszwecke ausgenommen.

von Martin G. (Firma: www.engyneer.at) (martin_g697)


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Ich weiß, du hast bestimmt das alles schon ausprobiert etc.
Aber das Rad immer neu erfinden?

Nimm dir mal ein Beispiel von den handelsüblichen H-Brücken.
Da sind bei den stärkeren Treibern N-Mosfets drin.
Diese beinhalten schon von Physik her schon eingebaute Freilaufdioden 
(sprich Body diode) die von S nach D leitet.

Angesteuert werden die N-Mos mit Mosfet Treibern. (weil man ja höhere 
Spannung als die Versorgungsspannung braucht)

Schau dir mal das da an:
https://www.infineon.com/cms/de/product/power/gate-driver-ics/full-bridge-drivers/

Da kann man mit PWM auch noch den Strom regeln.

Da kann man sogar Sin / Cos Ströme in die Wicklungen prägen, und davon 
wird dann der Lauf total ruhig.

mfg
Martin

von Reinhard R. (reirawb)


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Hallo,

vielen Dank erst mal für eure Antworten.

Die Ansteuerung hat seine (meine) Gründe :-)
- das Teil wird von Batterien gespeist, 3 x R14 = 4,5V
  und soll auch bis 3,3V runter noch funktionieren
- der Stepper wird nur ab und zu ein paar Schritte bewegt,
  dazwischen soll die Anteuerung keinen Strom verbrauchen.
- Haltemoment brauche ich nicht
- auch der µC wird schlafen geschickt und immer mal wieder
  per Watchdog aufgeweckt.
- das die Batterien möglichst lange halten sollen brauche
  ich sicher nicht zu erwähnen :-)

Ich weiß nicht (habe mich noch nicht damit beschäftigt), ob Mosfets noch 
bis 3,3V herunter funktionieren, ansteuerungstechnisch. Wenn ja, wäre 
das vielleicht eine Alternative. Dann aber diskret. Oder gibt es da 
H-Brücken-ICs, die bei 3,3V noch funktionieren und einen Standby mit 
wenigen µA Verbrauch haben?

Reinhard

von Bernd (Gast)


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Reinhard R. schrieb:
> Oder gibt es da
> H-Brücken-ICs, die bei 3,3V noch funktionieren und einen Standby mit
> wenigen µA Verbrauch haben?
Rohm BD63572MUV?

von Wolfgang (Gast)


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Reinhard R. schrieb:
> Ich weiß nicht (...), ob Mosfets noch bis 3,3V herunter funktionieren,
> ansteuerungstechnisch.

Sicher.
Ein IRF3708 ist wohl etwas übertrieben, aber irgendetwas in Richtung 
IRLML2502 wäre doch etwas und verbrät nicht die knappe Spannung über die 
CE-Strecke.

von Reinhard R. (reirawb)


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Bernd schrieb:
> Rohm BD63572MUV?
Danke, der sieht wirklich gut aus, aber das Gehäuse...
Ich mache schon SMD, sogar fast ausschließlich, aber die Beine zum 
Anlöten möchte ich doch noch sehen :-)

Wolfgang schrieb:
> IRLML2502
Das kann passen. für den Plus-Zweig brauche ich dann sicher noch einen 
P-Kanaltyp, wenn ich das richtig sehe wäre das dann der IRLML6402?

Danke für eure Anregungen.

Reinhard

von MaWin (Gast)


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Reinhard R. schrieb:
> Spricht da irgendetwas dagegen

Deine Z-Dioden vernichten die Energie (werden warm), die Freilaufdioden 
über den Transistoren würden die Energie
in die Batterie zurückspeisen.
Auch Primarzellen halten dabei länger.

von Reinhard R. (reirawb)


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MaWin schrieb:
> Reinhard R. schrieb:
>> Spricht da irgendetwas dagegen
>
> Deine Z-Dioden vernichten die Energie (werden warm), die Freilaufdioden
> über den Transistoren würden die Energie
> in die Batterie zurückspeisen.
> Auch Primarzellen halten dabei länger.

OK, gutes Argument, danke.

Durch die Anregungen in diesem Thread habe ich mal die 
transistiorisierten Scheuklappen abgesetzt und mich etwas genauer 
umgesehen. Dabei habe u.a. einen (von vielen) geeigneten IC gefunden, 
Toshiba TC78H651AFNG. Geeigneter Spannungs- und Strombereich und (für 
mich) lötgeeignetes Gehäuse. Der macht -wenn ich das richtig sehe- 
wiederum nur Bipolarbetrieb.
Um da universell zu bleiben, werde ich mal die diskrete Version mit 
IRLML2502/IRLML6402 ausprobieren. Ich versuche die Platine so zu 
entwerfen, dass je nach Bestückungsvariante Unipolar- / Bipolarbetrieb 
ermöglicht wird.
Ich werde berichten.

Reinhard

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