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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schrittmotortreiber mit A3979 - Layout


Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo Leute,
ich möchte insgesamt fünf Schrittmotoren ansteuern. Als Treiber und 
Controller soll der A2979 von Allegro zum Einsatz kommen.

Für diese Projekt möchte die Platine fertigen lassen und habe darum das 
Layout mit Eagle gemacht und nicht wie sonst mit irgendeinem CAD 
Programm nur "aufgemalt". Weil das mein erster Eagle Einsatz und meine 
erste nicht selbst gemachte Platine und ich mir etwas unsicher bin, ob 
das alles so passt, wär's nett wenn da mal jemand draufschauen könnte.

Ich hab leider ums Verrecken kein schönes Layout hinbekommen, die 
Führung der Masse ist nicht so das gelbe vom Ei und einige Leitungen, 
die kurz sein sollten sind doch eher lang. Weil das Masse eh nicht schön 
war, hab ich jetzt einfach auf beide Layer eine Massenfläche gelegt. Ist 
das sinnvoll?

Der A3979 hat auf der Unterseite eine Kühlfläche, um die Wärmeabfuhr 
über diese Fläche zu verbessern hab ich unter dem IC die beiden 
Masseflächen mit ein paar Vias verbunden. Sinnvoll? Eigentlich müsste 
man den Controller wohl mit der Kühlfläche verlöten, das bekommt man 
ohne Reflow-Ofen aber wohl nicht hin. Ich könnte stattdessen wenigstens 
etwas Wärmeleitpaste drunter tun, und ihn beim löten fest andrücken.

Sollte übrigens jemand grad Interesse an dieser Platine haben, ich kann 
gern  mehr bestellen… also, wenn die so in Produktion gehen kann - was 
meint Ihr?

Viele Grüße
Flo

Autor: Matthias Kölling (Gast)
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Du bist ja ein ganz Fleißiger, wenn Du in der Silvesternacht noch ans 
arbeiten denkst :)
Ich habe mir das Layout mal angesehen. Mir stellt sich dabei die Frage, 
warum Du das IC von der Lötseite bestücken willst. Ich hätte es in den 
Toplayer gesetzt. Genau so sehe ich keinen Grund C11, C14, C16 und R15 
in den Bottomlayer zu setzen.
Welche Ströme sollen da fließen? Wenn man für Stromversorgung und Last 
1mm-Leiterbahnen nimmt kann man auch schon locker 2A drüberschicken. Das 
könnte das Layout auch schon etwas eleganter machen.
Die 5V sind nur für die Logik. Da reichen auch 0.5mm und das nicht wegen 
des Stroms sondern wegen der Impedanz. Sonst könnte man da sogar auf 
0.2mm gehen. Dann würde ich die Vias in der Kühlfläche zusammenschieben 
und den Track außenherum führen.
Der Trick mit der Wärmeleitpaste ist zwar nicht schön und wird, glaube 
ich, auch nicht empfohlen. Ich habe das aber bei einem Schaltregler-IC 
auch schon so gemacht. Das mit den Vias in der Kühlfläche ist ok. 
Vielleicht sollte man sie nicht zu dicht setzen, damit das IC noch ein 
bißchen Auflagefläche zur Kühlung hat.

Gruß Matthias

Autor: Gerhard Günzel (ibilzh)
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Hallo Florian,

Wie befestigst du die Platinen, weil keine Bohrungen da sind. Du hast 
ein paar Gehäuse im bPlace. Ist das Absicht. Ich denke an den 
Beschriftungsdruck. Zu den Vias unter dem Chip.
Du könntest die vielen Vias in ein grösseres tauschen. So könntest du 
zur Not ein wenig Zinn rein laufen lassen. Wie es mit dem entlöten 
aussieht ist natürlich eine andere Seite. Aber falls der Chip mal defekt 
ist, dann ist es eh egal.

Gerhard

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo Matthias

> Du bist ja ein ganz Fleißiger, wenn Du in der Silvesternacht noch ans
> arbeiten denkst :)

Leider zu viel zu tun hier...

> Ich habe mir das Layout mal angesehen.

Danke.

> Mir stellt sich dabei die Frage,
> warum Du das IC von der Lötseite bestücken willst. Ich hätte es in den
> Toplayer gesetzt.

Ich habs unten, damit ich, wenn es mehr Kühlung braucht unter die 
Platine ein Stück Alublech schrauben kann, das dann Kontakt zum IC 
bekommt.

> Genau so sehe ich keinen Grund C11, C14, C16 und R15
> in den Bottomlayer zu setzen.

Das stimmt, das ist Quatsch und einfach nur ein Fehler. Danke.

> Welche Ströme sollen da fließen?

2.5 A pro Phase. Hab wohl alles etwas fett gemacht, was?

> Wenn man für Stromversorgung und Last
> 1mm-Leiterbahnen nimmt kann man auch schon locker 2A drüberschicken. Das
> könnte das Layout auch schon etwas eleganter machen.

> Die 5V sind nur für die Logik. Da reichen auch 0.5mm und das nicht wegen
> des Stroms sondern wegen der Impedanz.

Die sind eigentlich so dick geworden, damit ich mich leichter 
orientieren kann.

>  Dann würde ich die Vias in der Kühlfläche zusammenschieben
> und den Track außenherum führen.

OK, werd' ich probieren.

> Der Trick mit der Wärmeleitpaste ist zwar nicht schön und wird, glaube
> ich, auch nicht empfohlen. Ich habe das aber bei einem Schaltregler-IC
> auch schon so gemacht.

Ja schön ist das sicher nicht, aber gut, dass nicht nur mir so was 
einfällt. :-)

> Das mit den Vias in der Kühlfläche ist ok.
> Vielleicht sollte man sie nicht zu dicht setzen, damit das IC noch ein
> bißchen Auflagefläche zur Kühlung hat.

OK.


Vielen Danke für Deine Kommentare.

Grüße
Flo

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo Gerhard

> Wie befestigst du die Platinen, weil keine Bohrungen da sind.

Hmm, eigentlich sollte die fier Bohrungen haben. Zwei im Stecker links 
und rechts sind nochmal zwei, etwas weiter innen, drum übersieht man die 
leicht.

> Du hast ein paar Gehäuse im bPlace. Ist das Absicht.

Nein, nur das IC soll da sein. Danke.

> Zu den Vias unter dem Chip. Du könntest die vielen Vias in
> ein grösseres tauschen. So könntest du zur Not ein wenig
> Zinn rein laufen lassen.

Ah, gute Idee, so könnte ich das IC von oben anlöten. Werde ich machen.

> Wie es mit dem entlöten aussieht ist natürlich eine andere
> Seite. Aber falls der Chip mal defekt ist, dann ist es eh egal.

Eben, runter geht meist schon irgendwie.

Grüße
Flo

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo,
so, hier eine neue Version mit den Korrekturen und ein paar Änderungen.

Besser?

Hat jemand vielleicht eine Empfehlung für einen Dienstleister (in 
Österreich), der mir schnell und günstig fünf Stück macht?


Grüße
Flo

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Sorry. Hab den Anhang vergessen. Jetzt müsste das ZIP mit den Eagle 
Dateien dabei sein.

Flo

Autor: Dexter (Gast)
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Hallo Florian,

da ich zur Zeit auch ein Board mit dem Allegro A3979 entwerfe, habe ich 
mal eine Frage.
Hast du dein Board schon in Betrieb genommen und funktioniert es?
Ich habe nämlich fast die selben Bauteile verwendet und große Problem 
mit der Laufruhe bei Fullstep.Ich habe keine externen Schottkydioden 
angeschlossen, aber bei sehr kleinen Strömen dürfte es doch keine 
Probleme geben, wenn der Synchronous Rectification mode auf low steht.
Vielen Dank für die Hilfe.

MfG
Jens

Autor: Alex (Gast)
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Wozu dienen mir die RC- Glieder RSxCsx bzw RtxCtx und welche Werte soll 
ich nehmen?

Autor: Alexander Hauschka (alhaus)
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Wozu dienen mir die RC- Glieder RSxCsx bzw RtxCtx und welche Werte soll
ich nehmen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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mal das Datenblatt gelesen?

http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbe...

Rs und Cs sind zur Strommessung da, Rt und Ct zur PWM Steuerung des 
Stroms.

MFg
Falk

Autor: Alexander Hauschka (alhaus)
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Ja hab ich.
Aber da steht nur eine Spanne der verwendbaren Kapazitäten bzw. 
Widerstände.
Es ist keine Angabe für die Berechnung bzw. Dimmensionierung

Autor: Gast (Gast)
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>mal das Datenblatt gelesen?

Ich schon, Du wohl nicht.

@Alexander
Die Datenblätter sind wirklich dürftig. Vieles muß man zwischen den 
Zeilen lesen.
Für Rt und Ct sollten 27k und 1n geeignete Werte sein. Rs hängt vom 
Strom ab, den man braucht; meine Versuche werde ich mit 0,5Ohm (2x1Ohm 
parallel) beginnen und sehen, wieweit Ausgangsstrom und Kühlung 
zusammenspielen. Die Vergleichsspannung zur Strombegrenzung liegt bei 
1/8 Vref. Cs habe ich anderorts mit 100n entdeckt.
An den Ausgängen werde ich auf jeden Fall Schutzdioden vorsehen. Beim 
A3972 gab es ohne diese Probleme bis zum Totalausfall.

Da ich momentan vor der Entscheidung für einen neuen Treiberbaustein 
stehe, habe ich auch andere Kandidaten im Test. Es sind der A3972 und, 
mit Kleinkram umgeben, ein L6207.

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