Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik A4988 mit 36 statt 35 volt, wie sinnvoll Spannung reduzieren


von Tobi (Gast)


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Hallo zusammen,

Ich bin  neu in der Elektronik und Elektrotechnik ich hoffe ihr seit 
gnädig mit dieser evtl unorthodoxen Frage :D

Hat jemand von euch Erfahrungen damit was passiert wenn man den A4988 
stepperdriver mit einem volt zu viel versorgt? Stirbt der sofort 1000 
Tode oder ist da "Sicherheitsfaktor" mit dabei. Den 100microF 
Kondensator setze ich ja davor um spannungsspitzen abzufedern aber 
trotzdem würden die 35 volt ja kurzzeitig überschritten werden oder, das 
würde ja dafür sprechen das er 36 volt verkraften kann....

Ich möchte mit dem Motorschild einen nanotec nema 14 L3518S1204-TX1 
ansteuern möglichst mit den vollen 16 mikroschritten.
Der Motor braucht 1, 2 Ampere.

Angenommenen ich muss auf jeden Fall unter 35 volt kommen würde es Sinn 
machen ein Poti mit 10kOhm davor zu packen und im Betrieb dann das Poti 
solange aufdrehen bis ich weniger als 35 volt messe?
Ich hätte außerdem noch L7824cv permanent spannungswandler hier aber die 
werden ja auch bei weniger als den erlaubten 1,5 Ampere relativ heiß, 
weswegen ich die eigentlich ungern benutze....

Für welche Variante würdet ihr euch entscheiden oder gibt es noch eine 
einfachere ?

Für meine Anwendung kann der Motor auch ruhig mit 20 Volt Betrieb werden

von m.n. (Gast)


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Tobi schrieb:
> Ich möchte mit dem Motorschild einen nanotec nema 14 L3518S1204-TX1
> ansteuern möglichst mit den vollen 16 mikroschritten.
> Der Motor braucht 1, 2 Ampere.

Über die Schrittgeschwindigkeit sagst Du leider nichts.

Tobi schrieb:
> Für meine Anwendung kann der Motor auch ruhig mit 20 Volt Betrieb werden

Nicht der Motor, sondern der Treiber.
Der Motorstrom entspricht auch nicht dem Versorgungsstrom. Und der Motor 
braucht keine 1,2 A, sondern darf nicht mit höheren Strömen betrieben 
werden. Mach Dich mal ein wenig schlau.

Lass die Finger von den grenzwärtigen 35 V und nimm einfach ein 24 V 
Netzteil. Anstatt 100 µF dürfen es auch gerne 1000 µF sein.

von Tobi (Gast)


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Schon mal vielen Dank für deinen Input ich möchte den Motor mit ca. 30 
RPM rotieren lassen. Ich verwende noch andere Motoren in dem Projekt die 
36 volt brauchen und möchte eigentlich ungern zwei Netzteile benutzen

von Gerhard O. (gerhard_)


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Tobi schrieb:
> Hat jemand von euch Erfahrungen damit was passiert wenn man den A4988
> stepperdriver mit einem volt zu viel versorgt? Stirbt der sofort 1000
> Tode oder ist da "Sicherheitsfaktor" mit dabei.

Im Datenblatt sind 8-35V zugleich als Betriebsspannungsbereich und 
Absolute Maximum Ratings (35V) angegeben. Das ist etwas ungewöhnlich 
weil viele Halbleiter noch extra Spielraum nach oben haben.

Ich würde Dir auf alle Fälle raten unter dem angebenen Wert zu bleiben 
weil man auch die Art der Stromversorgung miteinbeziehen muß. Es macht 
einen Unterschied ob ein geregeltes Netzteil oder mit nicht-regulierter 
Wechselspannungsversorgung gearbeitet wird oder z.B Batterien.

Du hast leider nicht angegeben welch ein Nerzteil Du verwendest. Sollte 
Du ein Handelsübliches Schaltnetzteil verwenden, dann besteht meist die 
Möglichkeit die Ausgangsspannung mit einem Stellpoti genau einzustellen. 
Falls das möglich ist, würde ich mit nicht mehr als 32V arbeiten wollen 
um noch etwas Platz nach oben zu haben.

Diese etwas niedrigere Spannung macht wenig aus weil die Kraft im Motor 
durch den Strom abhängig ist und weniger von der Spulenspannung. Der 
Mikrostepper Steuerchip muß ja sowieso den Strom in den Wicklungen 
präzise je nach Rotorposition einstellen weil das Strom-Verhältnis 
zwischen den Wicklungen die Rotorposition zwischen den Hauptsteps 
bestimmt und das Prinzip des Microsteppings ausnacht.

Mein Rat an Dich:

Falls Du ein vorhandenes Schaltnetzteil verwenden möchtest, untersuche 
es oder lese die Doku(falls vorhanden) nach einer 
Einstellungsmöglichkeit. Alle solche Netzteil haben normalerweise eine 
Einstellmöglichkeit mit einem Trimpoti. Falls nicht muß man etwas tiefer 
suchen. Falls einstellbar, bleibe unter 33VDC und messe es mit einem 
zuverlässigen DMM.

Ganz vorsichtige Leute bauen manchmal noch TVS Begrenzerdioden ein. 
Allerdings muß man da sehr aufpassen die Kennwerte der Typen korrekt zu 
verstehen und auswählen.

Wie gesagt, ein paar Volt weniger machen Torque-mässig kaum einen 
Unterschied. Dafür hast Du die Sicherheit, den Steuer IC zu schonen. Es 
kann eine Zeitlang gut gehen, aber meist verursachen Maximum Ratings 
Überschreitungen mögliche zukünftige interne Schäden für die der 
Chip-Hersteller in der Regel KEINE Verantwortung übernimmt. Wenn man 
professionell vorgehen will macht man so etwas unter keinen Umständen.

Also lege Dich bei Verwendung eines Schaltnetzteils auf eine 
Versorgungsspannung von nicht mehr als 33V fest. Und verwende auf keinen 
Fall ein Trafo/Gleichrichter Netzteil sofern es ungeregelt ist da dort 
die Spannung stark lastabhängig ist und beim Lehrlauf um den Faktor 
1.414 ansteigt.

von Sebastian (Gast)


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Tobi schrieb:
> A4988 stepperdriver mit einem volt zu viel versorgt

Was Allegro da im Datenblatt macht ist schon seltsam. In den Electrical 
Characteristics ist die erlaubte Motorversorgung mit 5V-35V angegeben, 
für die diversen anderen Werte ist der Normalfall 35V, und gleichzeitig 
sind diese 35V Absolute Maximum.

Wenn du 1V bei 1,2A verheizen willst sind das 1,2W. Nimm also einen 
Zementwiderstand mit 1 Ohm.

LG, Sebastian

von Wolfgang (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Diese etwas niedrigere Spannung macht wenig aus weil die Kraft im Motor
> durch den Strom abhängig ist und weniger von der Spulenspannung.

Das Drehmoment eines Motors hängt ÜBERHAUPT nicht von der Spulenspannung 
ab. Das Magnetfeld wird einzig durch den Strom erzeugt.
Die gegenüber der Nennspannung des Motors hohe Spannung für den 
stromregelnden Treiber wird verwendet, damit bei höherer Drehzahl trotz 
der induzierten Gegenspannung der Strom überhaupt erreicht werden kann.

von Sebastian (Gast)


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Sebastian schrieb:
> Nimm also einen Zementwiderstand mit 1 Ohm.

Wobei der bei geringem Strom allerdings auch nur geringen 
Spannungsabfall produziert ...

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wolfgang schrieb:
> Die gegenüber der Nennspannung des Motors hohe Spannung für den
> stromregelnden Treiber wird verwendet, damit bei höherer Drehzahl trotz
> der induzierten Gegenspannung der Strom überhaupt erreicht werden kann.

Das verstand auch ich im weiteren Sinn so und war nur etwas ungenau 
ausgedrückt und rein auf die Eigenschaften der zugehörigen Elektronik 
bezogen Sonst hast Du natürlich in den weiteren Ausführungen recht.

von Sebastian (Gast)


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Sebastian schrieb:
> Was Allegro da im Datenblatt macht ist schon seltsam.

Im Datenblatt ist an einer Stelle eine 40V-Zenerdiode von Vbb zu Gnd 
abgebildet ...

von Tobi (Gast)


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Vielen Dank für deinen Input mit der Aussage dass auch 20 volt in 
Ordnung wären,  meinte ich das eh so langsam verfahren wird, dass ich 
auch bei 20 volt Spannung gut zurecht komme und wenn ich es richtig 
verstanden habe sinkt ja das Moment das man bei einer Drehzahl x 
abnehmen kann bei einer höheren Versorgungsspannung langsamer.

Das Netzteil ist ein HEP 320-36A ich glaube das begrenzt die Spannung 
zuverlässig

Was hälst du davon einfach einen Widerstand vor das motorschild zu 
hängen? Macht das Sinn der Stromfluss ändert sich ja permanent und 
dementsprechend ist die Spannung über dem Widerstand ja nicht 
konstant....

von Gerhard O. (gerhard_)


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Das besagte Netzteil kann man von 32-39V einstellen. Siehe Datenblatt:

https://www.mouser.ca/datasheet/2/260/HEP_320_SPEC-1291685.pdf

Seh Dir das näher an und suche nach dem Poti.

: Bearbeitet durch User
von Tobi (Gast)


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Vielen Dank an alle das ist zwar nicht die Lösung die ich erwartet hatte 
aber es ist eine Lösung!!

von m.n. (Gast)


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Tobi schrieb:
> Schon mal vielen Dank für deinen Input ich möchte den Motor mit ca. 30
> RPM rotieren lassen.

30 UPM sind recht langsam. Dafür würde eine Versorgungsspannung von 12 V 
locker reichen. Nimm ein(en) Schaltregler(-modul), um die 36 V deutlich 
zu reduzieren. Eine Überspannung (beim Bremsen) am Treiber-IC führt ganz 
schnell zu dessen Ableben. Reize die Grenze nicht aus.


> Das Netzteil ist ein HEP 320-36A ich glaube das begrenzt die Spannung
> zuverlässig

Fertige Schaltnetzteile haben die negative Eigenschaft, sich beim 
Erhöhen der Ausgangsspannung von außen ganz abzuschalten. Sofern Deine 
anderen Verbraucher (zeitweise) keinen nennenswerten Strom benötigen 
oder erhöhte Spannung liefern (andere Motore), kann die 
Versorgungsspannung beim Neustart auch mal kräftig einbrechen, bis sich 
das Netzteil wieder "zuständig fühlt". Das kann ein Problem sein, muß es 
aber nicht.

Sebastian schrieb:
> Wenn du 1V bei 1,2A verheizen willst sind das 1,2W. Nimm also einen
> Zementwiderstand mit 1 Ohm.

Du hast ja anschließend die Kurve noch bekommen, aber bei 35 V werden 
bei diesem Motor geschätzt nur <= 0,3 A benötigt.

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