FAQ • Что такое драйвер шагового двигателя?
Драйвер шагового двигателя — электронное устройство, которое заставляет шаговый двигатель «шагать» по сигналам управления. Стандартом де-факто в области управления ШД являются сигналы STEP/DIR/ENABLE. STEP это сигнал шага, DIR это сигнал направления вращения, ENABLE это сигнал включения драйвера.
Более научное определение — драйвер шагового двигателя это электронное силовое устройство, которое на основании цифровых сигналов управления управляет сильноточными/высоковольтными обмотками шагового двигателя и позволяет шаговому двигателю делать шаги (вращаться).
Управлять ШД намного сложнее чем обычным коллекторным двигателем — нужно в определенной последовательности переключать напряжения в обмотках с одновременным контролем тока. Поэтому для управления ШД разработаны специальные устройства — драйверы ШД. Драйвер ШД позволяет управлять вращением ротора ШД в соответствии с сигналами управления и электронным образом делить физический шаг ШД на более мелкие дискреты.
К драйверу ШД подключается источник питания, сам ШД (его обмотки) и сигналы управления. Стандартом по сигналам управления является управление сигналами STEP/DIR или CW/CCW и сигнал ENABLE.
Протокол STEP/DIR:
Сигнал STEP — Тактирующий сигнал, сигнал шага. Один импульс приводит к повороту ротора ШД на один шаг (не физический шаг ШД, а шаг выставленный на драйвере — 1:1, 1:8, 1:16 и т.д.). Обычно драйвер отрабатывает шаг по переднему или заднему фронту импульса.
Сигнал DIR — Потенциальный сигнал, сигнал направления. Логическая единица — ШД вращается по часовой стрелке, ноль — ШД вращается против часовой стрелки, или наоборот. Инвертировать сигнал DIR обычно можно либо из программы управления или поменять местами подключение фаз ШД в разъеме подключения в драйвере.
Протокол CW/CCW:
Сигнал CW — Тактирующий сигнал, сигнал шага. Один импульс приводит к повороту ротора ШД на один шаг (не физический шаг ШД, а шаг выставленный на драйвере — 1:1, 1:8, 1:16 и т. д.) по часовой стрелке. Обычно драйвер отрабатывает шаг по переднему или заднему фронту импульса.
Сигнал CW — Тактирующий сигнал, сигнал шага. Один импульс приводит к повороту ротора ШД на один шаг (не физический шаг ШД, а шаг выставленный на драйвере — 1:1, 1:8, 1:16 и т. д.) против часовой стрелки. Обычно драйвер отрабатывает шаг по переднему или заднему фронту импульса.
Сигнал ENABLE — Потенциальный сигнал, сигнал включения/выключения драйвера. Обычно логика работы такая: логическая единица (подано 5В на вход) — драйвер ШД выключен и обмотки ШД обесточены, ноль (ничего не подано или 0В на вход) — драйвер ШД включен и обмотки ШД запитаны.
Драйверы ШД могут иметь дополнительные функции:
• Контроль перегрузок по току.
• Контроль превышения напряжения питания, защита от эффекта обратной ЭДС от ШД. При замедлении вращения, ШД вырабатывает напряжение, которое складывается с напряжением питания и кратковременно увеличивает его. При более быстром замедлении, напряжение обратной ЭДС больше и больше скачок напряжения питания. Этот скачок напряжения питания может привести к выходу из строя драйвера, поэтому драйвер имеет защиту от скачков питающего напряжения. При превышении порогового значения напряжения питания драйвер отключается.
• Контроль переполюсовки при подключении сигналов управления и питающих напряжений.
• Режим автоматического снижения тока обмотки при простое (отсутствии сигнала STEP) для снижения нагрева ШД и потребляемого тока (режим AUTO-SLEEP).
• Автоматический компенсатор среднечастотного резонанса ШД. Резонанс обычно проявляется в диапазоне 6-12 об/сек, ШД начинает гудеть и ротор останавливается. Начало и сила резонанса сильно зависит от параметров ШД и его механической нагрузки. Автоматический компенсатор среднечастотного резонанса позволяет полностью исключить резонирование ШД и сделать его вращение равномерным и устойчивым во всем диапазоне частот.
• Схему изменения формы фазовых токов с увеличением частоты (морфинг, переход из режима микрошага в режим шага при увеличении частоты). ШД способен отдать заявленный в ТХ момент только в режиме полного шага, поэтому в обычном драйвере ШД без морфинга при использовании микрошага ШД работает на 70% от максимальной мощности. Драйвер ШД с морфингом позволяет получить от ШД максимальную отдачу по моменту во всем диапазоне частот.
• Встроенный генератор частоты STEP – удобная функция для пробного запуска драйвера без подключения к ПК или другому внешнему генератору частоты STEP. Также генератор будет полезен для построения простых систем перемещения без применения ПК.
Драйверы и контроллеры шаговых двигателей
Драйверы и контроллеры шаговых двигателей
- Фрезерно-гравировальныe станки
- Лазерные станки с ЧПУ
- Станок плазменной резки
- 3D Принтеры
- Покрасочный станок
- Комплектующие к ЧПУ
- Комплектующие для лазерных станков
- Комплектующие для волоконных лазеров
- Готовые модули
- Режущий инструмент
- Фрезы ARDEN для ручных и ЧПУ фрезеров
- Фрезы пазовые прямые
- Фрезы для выравнивания поверхности
- Фрезы V-образные
- Фрезы кромочные прямые
- Фрезы для врезания петель и замков
- Фрезы пазовые галтельные
- Фрезы радиусные полукруглые
- Фрезы «Ласточкин хвост»
- Фрезы пазовые
- Фрезы четвертные
- Фрезы профильные
- Фреза «Гусёк» (псевдофилёнка), 222 серия
- Фрезы «Гусёк» 210 серия
- Фрезы «Тройной внешний радиус», 323 серия
- Фрезы «Декоративный гусёк» 212 серия
- Фрезы «Классический узор», 211 серия
- Фрезы «Тройной внутренний радиус», 324 серия
- Фрезы «Шар» 208 серия
- Фрезы Бычий нос «Катушка», 330 серия
- Фрезы внешнее и внутреннее скругление 2 в 1
- Фрезы для скругления удлиненные
- Фрезы мультипрофильные (Карниз), 351 серия
- Фрезы овальное скругление (Жалюзи)
- Фрезы превсофиленка «Волна-1»
- Фрезы профильные «Ручка» 502 серии
- Фрезы профильные «Углубленный шар», 329 серия
- Фрезы профильные «Французская классика», 352 серия
- Фрезы профильные для плинтусов, 403 серия
- Фрезы фигурные «Классический гусёк», 311 серия
- Фрезы филёночные, 416 серия
- Фрезы для сращивания и мебельной обвязки
- Комплектующие к фрезам ARDEN
- Набор радиальных и фасочных фрез
- Комплектующие для плазменной резки
- Пневматическое оборудование
- Дисковые пилы
- Оборудование для покраски
- Ручной инструмент
Блоки управления шаговыми двигателями. Драйверы шаговых двигателей. Контроллеры шаговых двигателей. Управление от компьютера. Устройства управления ШД
Мы предоставляем открытый коммуникационный протокол, а также готовое программное обеспечение под ОС
Windows для работы с
контроллерами серии SMSD.
Для контроллеров SMSD‑4.2CAN предоставляется программа CANOpen Builder для конфигурирования работы
по
протоколу CANopen
через USB подключение. Программа также позволяет выполнить тестовые запуски шагового привода через SDO
запросы,
настроить параметры работы в сети CAN, сконфигурировать необходимые TPDO/RPDO, пакетов, выполнить сброс к
заводским
настройкам. Программа также позволяет получить доступ к объектному словарю блока через USB интерфейс,
выполняет расчёты
параметров управления шаговым двигателем для режима управления напряжением.
Для контроллеров SMSD‑LAN мы предоставляем программу SMC‑Program‑LAN, с помощью которой можно
составлять и
записывать
пользовательские программы в память блока, считывать программы из памяти блока, осуществлять покомандное
управление
приводом (режим direct control). Готовые программы управления можно записывать в файл на ПК и считывать их
из файла.
Программа также позволяет считывать и изменять настройки передачи по сети Ethernet и изменять пароль
доступа к
контроллеру. Соединение с компьютером в программе SMC‑Program‑LAN доступно как по сети Ethernet, так и
через USB.
Для контроллеров SMSD‑Modbus предоставляется две программы – SMSD Controller Demonstrator и
SMC‑Program‑Modbus.
SMSD Controller Demonstrator предназначена конфигурирования контроллера, считывания и записи
пользовательских программ в
память блока, изменения регистров контроллера. Также SMSD Controller Demonstrator содержит утилиту SMSD
Updater для
поиска обновлений программного обеспечения контроллера и их установки.
SMC‑Program‑Modbus предназначена для управления шаговым приводом в режиме Direct Control,
считывания
текущих параметров
работы привода, изменения основных настроек движения. Программа позволяет редактировать и записывать в
память
контроллера пользовательские программы. Редактирование программ доступно в виде списка инструкций IL и в
виде лестничных
диаграмм (начиная с версии ПО V.2.0).
Помимо программ для ПК мы предлагаем HMI панели с готовым программным обеспечением для работы с
контроллерами
SMSD‑Modbus. HMI панель с готовым ПО позволяет осуществлять контроль за состоянием блока без использования
ПК, считывать
пользовательские программы из памяти, редактировать и записывать готовые программы в память контроллера.
Готовые
программы можно переносить с ПК на HMI панель с помощью Flash накопителей (USB).
Для работы с контроллерами SMSD‑1.5 предоставляется программа SMC‑Program ver.4.0.5. Программа
предназначена для
создания, редактирования пользовательских программ, считывания программ из памяти и записи программ в
память
контроллеров. Также программа позволяет осуществлять управление шаговым приводом в режиме реального
времени direct
control.
Отличия контроллеров шаговых двигателей нового поколения от контроллеров, разработанных в начале 21 века.
Увеличить картинку «Отличия контроллеров шаговых двигателей нового поколения
от контроллеров,
разработанных в начале 21 века»
Драйвер шагового двигателя. Тестируем микросхему L9110 / Хабр
Откуда «ножки» растут
В настоящее время стали доступны и приобрели популярность различные станки с программным управлением. Это лазерные и фрезерные резчики и гравёры. А так же 3D принтеры. Все эти станки имеют один общий узел — шаговый двигатель.
И этому двигателю нужен драйвер.
Принцип работы двигателя не является предметом этой статьи. Мы рассмотрим только драйвер. Всё, что нам нужно знать в данном контексте — это какие управляющие сигналы нам нужно формировать для управления шаговым двигателем. Оказывается, это самые обычные прямоугольные импульсы.
Существует некоторое количество решений драйверов от различных компаний. В нашей статье мы рассмотрим самое доступное решение драйвера L9110 и его аналог HG7881 Это решение часто используется в Arduino
Теория и практика
Я решил применить микросхему L9110 в своём проекте.
Довольно легко нагуглил datasheet. Прочитал. Всё предельно понятно. Характеристики, распиновка, таблица истинности… По всем параметрам драйвер, вроде бы подходит. Напряжение коммутации — 12 вольт, выходной ток 800 ма. — всего хватает.
А что на деле?
Не откладывая в «долгий ящик» я сделал плату, написал и запустил тестовую программу…
Первое, на что я обратил внимание в своём устройстве — то, что микросхема драйвера сильно греется. Внимание! НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. Без нагрузки. Это что за чудеса схемотехники?
Может у меня микросхема бракованная?
Пришла в голову идея рассмотреть сей девайс поподробнее. И не один, а кучу.
Сказано — сделано.
Хорошо, что у меня была припасена панелька SO-8 и плата для моделирования.
Ну, и контроллер на базе STM32.
Собран стенд и произведены измерения.
Да, кстати, кроме непосредственно, силового узла в микросхеме заложена логика исключающее ИЛИ. В даташите это описано.
Поскольку я изучаю эффект нагрева микросхемы, лучше не ограничиваться логическими единицами и нулями, а снять реальные напряжения.
В результате измерений получилась табличка:
Рассмотрим строчки 2 и 3. Что мы здесь видим?
- Падение напряжения на выходных транзисторах, при наличии нагрузки, около полутора вольт, что при токе 0,33 ампера даёт 0,5 ватт на канал.
- На холостом ходу микросхема потребляет 0,05 А, что при напряжении 12 В даёт 0,6 ватт на канал.
Другими словами, независимо от нагрузки она потребляет около 0,5 Вт на канал. Теперь понятно, почему я об неё обжигал пальцы.
Сильный нагрев — это, конечно недостаток. Но может свою функцию микросхема выполняет хорошо? Тут пригодился недавно подаренный себе 4-х лучевой осциллограф приставка. Не ожидал, что мне так скоро потребуются все 4 луча. Для тестирования написал простенькую программку на stm32, который давно использую в различных проектах. Программа, просто, генерирует 2 прямоугольных сигналы с трёхкратной разницей частот.
Поскольку один раз увидеть лучше чем много раз прочитать — прикладываю развёртку сигналов управления.
Ничего особо сложного. Просто прямоугольные импульсы сдвинутые с разницей частоты в 3 раза.
Верхняя часть экрана — входные сигналы — нижняя — выходные.
Сразу бросается в глаза, что при различающихся значениях сигналов на входах, значения на выходах вполне чёткие Устанавливаются без задержек и с резкими фронтами.
Если же сигналы на входах совпадают — то фронт пологий. похож на разряд конденсатора.
Просмотрев документацию я не увидел ничего такого, что предвещало бы такое поведение.
Может я задал слишком высокую частоту входных сигналов? В даташите лимит не указан.
Уже зная, что у этого драйвера есть почти стопроцентный аналог HG7881 я обратился к его документации.
Она пролила больше света на эту загадочную ситуацию. Оказывается, логика работы драйвера немного шире. Две единицы на входе — это торможение ( то есть на выходе оба сигнала должно быть низкого уровня.) А два нуля на входе — это «висящие» контакты. Разрыв.
Значит два нуля на входе должны «подвешивать» выходы. Тогда, поведение разряжающегося конденсатора вполне предсказуемо. Однако две единицы на входах — должны быть надёжным нулём на выходе. А фактически это не так.
Я мог бы списать этот дефект на «китайского производителя». Однако, я тестировал микросхему по честному выпаянную из ардуиновской платы. При чём — не одну микросхему. Из нескольких плат. То есть, вероятность брака сильно снижена.
Вывод
Область применения микросхем L9110 уже, чем задекларирована, да и КПД низковат.
Рассеяние 0,5-0,6 ватта на одном ключе — это многовато. Не случайно это решение самое дешёвое.(10 центов за микросхему. на алиэкспрессе).
В следующих статьях будут рассмотрены альтернативные драйвера шаговых двигателей.
Модули драйверов двигателей
Модуль 16-и канального ШИМ (PWM) контроллера на базе микросхемы PCA9685.
Идеально подходит для управления 16 рулевыми машинками (сервоприводами).
Интерфейс управления: I2C
Напряжение питания модуля: 3-5 В
• Питание модуля: 3.3 или 5 В оба напряжения входят в диапазон допустимых;
• Питание чипа (VC..
171.99 р.
Технические характеристики
Напряжение питания силовой части (VMOT) : 5 — 35В
Напряжения питания логической части (VDD) : 3-5,5В
Ток максимальный, непрерывный, без дополнительного охлаждения: 1А
Ток максимальный, с дополнительным охлаждением: 2.2A
Дробление шага: 1/2/4/8/16
Описание
DRV8825 это мик..
82.80 р.
Выходное напряжение 5 В
Выходной ток 5А(max)
Входное напряжение 7 – 30В, рекомендуемое до 24В
..
112.98 р.
Технические характеристики
Напряжение питания силовой части (VMOT) : 8 — 45В
Напряжения питания логической части (VDD) : 3-5,5В
Ток максимальный, непрерывный, без дополнительного охлаждения: 1А
Ток максимальный, с дополнительным охлаждением: 2.2A
Дробление шага: 1/2/4/8/16/32
Описание
DRV8825 это м..
141.27 р.
Технические характеристики
напряжение питания: +7…+ 24 В;
количество силовых каналов: 4;
максимально-продолжительный ток каждого канала: 0,6 А;
напряжение питания сервоприводов: 5 В;
возможность реверса каждого двигателя;
возможность независимого управления каждым каналом;
Габариты 53 ..
136.64 р.
Драйвер двигателей на базе микросхемы VNh3SP30.
Ток до 30Ампер.
Напряжение до 16В
• Диапазон напряжения питания: 5,5V … 16V (от 5,0 вольт, не работает).
• Номинальный\максимальный ток: 14A\30A
• Управление логическим уровнем 3,3 вольт
• Максимальная частота ШИМ: 20 кГц
..
343.20 р.
Двухканальный драйвер двигателей на базе микросхемы VNh3SP30.
Ток до 30Ампер на канал.
Напряжение до 16В
Позволяет управлять двумя двигателями постоянного тока или одним шаговым двигателем.
• Напряжение питания на входе питания моторов Vin: 5,5 … 16 В;
• Напряжение логики: 5 В;
• Основан на чипе ..
532.00 р.
Питание 12В, 30A..
334.13 р.
Напряжение логики 3 – 5 В (VDD, GND)
Напряжение для двигателей 5 – 46В (VMOT, GND)
Рабочий выходной ток 1,2 А, до 2 А (с радиатором)
Значение микрошага: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16;
Значение микрошага с интерполяцией: до 1/256;
GND и VIO – питание логики;
M1B, M1A, M2A, M2B – управление фазами двигателя;
..
407.87 р.
Данный модуль драйвера позволяет эффективно управлять одним шаговым двигателем, часто используется в 3D принтерах и станках ЧПУ. Больше всего привлекает бесшумной работой шагового двигателя, что довольно актуально на 3D принтерах работающих дома, большая надежность, повышенная мощностью до 2А по сра..
305.11 р.
Микросхема: L293D двойной-H мост DC моторов
..
630.48 р.
Контроллер позволяет управлять одним шаговым двигателем или двумя коллекторными двигателями постоянного тока.
Для подключения двигателей постоянного тока предусмотрены клеммники
— напряжение питания управляемой части (постоянный ток): 5-35В
— питание внешней логики (Vss): 5-7В
— входное напряжение..
218.13 р.
Микросхема L298N
• Управляющая часть пикового тока : 2 a
• Диапазон питания: от 4,5 до 5,5 В
• Логическая часть рабочего текущего диапазона: 0 ~ 36 мА
• Диапазон входного напряжения управления: 4,5 — 5,5
• Максимальная потребляемая мощность: 20 Вт
• Температура хранения: 25 град C ~ + 130 C
• Разме..
221.27 р.
Микросхема L298N
Напряжение питания: 5В
Напряжение питания моторов: 5-35В
Максимальный ток мотора: 2А (пиковый ток 3 А)
Габариты: 43.5 мм х 43.2мм х 29.4мм..
121.90 р.
Великолепный двухканальный драйвер моторов, который идеально подходит для сопряжения микроконтроллера с двумя маленькими электродвигателями постоянного тока или для управления одним биполярным шаговым мотором. Основанные на MOSFET H-мостах намного более эффективны, чем основанные на BJT H-мостах кот..
288.56 р.
Контроллер шагового двигателя.
Микросхема контроллера: TB6560
— ток удержания 25%,50%,100% в процентах от тока номинального драйвера
— ток рабочий 25%, 50%, 75%, 100% в процентах от тока номинального драйвера
— выбрать шаг двигателя (микрошаг) 1, 1/2, 1/8, 1/16
Максимальный ток: 3А (3,5А в пике..
407.39 р.
Кол-во фаз: 2;
Напряжение питания: 9 — 40 В постоянного тока;
Максимальный выходной ток: 4 А;
Шесть вариантов микрошага. Максимальное деление шага до 6400 шагов/оборот;
Входные сигналы оптоизолтрованы высокоскоростными оптронами;
Выполнен в закрытом корпусе;
Встроенная тепловая защита;
Защита от пер..
590.88 р.
Драйвер двигателя L9110S — с его помощью можно контролировать вращение 2-х независимых коллекторных моторов постоянного тока или одного 4-х проводного 2-х фазного шагового двигателя.
Характеристики
• Входное напряжение: 2.5-12 В;
• Допустимый ток на канал: 800 мА;
• Максимальный кратковременный ток:..
75.27 р.
Модуль предназначен для управления шаговым двигателем или другой нагрузкой
► Тип шагового двигателя: Униполярный
► Напряжение питания: 5 В, DC
► Количество фазы: 4
► Частота: 100 Гц
► Сопротивление постоянного тока: 50Ω ± 7% (25 ℃)
..
36.83 р.
Модуль ключей ULN2003 для шагового двигателя
Характеристики
Рабочее напряжение: 5 — 45 В;
Максимальный ток нагрузки: 500 мА;
Напряжение управляющей логики: 5 В.
..
38.42 р.
Регулируемое напряжение 50 — 220 V (на выходе)
Технические характеристики:
Максимальная мощность: 2000 Вт
Рабочее напряжение: AC 220 V
Пластина радиатора размер: 48x35x30 мм
..
121.17 р.
Материал: Алюминий
Диапазон входного напряжения: DC 9V-60V
Номинальный ток: 10А
Максимальный ток: 20А
Размер: 105 x 50 x 33 мм
Подходит для двигателя постоянного тока (или нагрузки постоянного тока) в пределах 20А…
321.31 р.
Рабочее напряжение: 5 В … 30 В, защита от обратного подключения
Номинальный ток 2,2: максимальный ток 5А
Максимальная мощность 2,3: 150 Вт
Рабочая частота: 1 кГц ~ 99 кГц регулируемая, 1 кГц шаг, частота по умолчанию 20 кГц, точность около 1%
Рабочий цикл: 0-100%, 1% шаг
размер изделия: 79 мм * 4..
370.97 р.
Регулятор хода бесколлекторных двигателей. Оптимизирован для применения в мультикоптерах.
Ток до 30А (пиковый ток 40А на 10 секунд)
Входное напряжение 2-3s LiPo
Вес 25гр..
373.46 р.
Габариты 69 × 53 × 9 mm
Напряжение питания: 3.3 или 5 В
Микросхема: PCA9685
Потребляемый ток: до 10 мА в рабочем режиме
до 15,5 мкА в режиме ожидания
Ток нагрузки на выходах: до 25 мА, при Vcc=5В и схемой с открытым стоком
до 10 мА, при Vcc=5В и схемой с каскадным выходом
Частота тактирования: 25 МГ..
604.39 р.
Настройка тока драйвера шагового двигателя просто и доступно на CNC-Design.ru
Драйвер шагового двигателя является достаточно важным компонентом любого ЧПУ устройства, управляя движением каждой из осей. Перед использованием необходимо убедиться, что они правильно установлены и настроены, чтобы не допустить перегорание шаговых моторов или платы контроллера Arduino Sheild.
Настройку тока драйвера необходимо сделать для решения нескольких достаточно важных моментов:
— уменьшить вероятность пропуска шагов при низком токе;
— снижение нагрева драйвера и шагового двигателя при высоком напряжении;
— снизить шум при высоких значениях тока;
Для настройки тока нам понадобится:
— контроллеры с установленными драйверами;
— драйвера А4988 или DRV8825;
— мультиметр;
— отвертка.
Для начала необходимо собрать и подключить всю систему в полношаговом режиме. После сборки «бутерброда» из контроллера Ардуино, ЧПУ шилда и драйверов шаговых двигателей необходимо подключить шаговые двигатели. В описании к выбранным моторам надо узнать значение максимального тока Imax (для примера у шагового двигателя 17HS8401 это значение 1,8А)
Затем надо рассчитать значение опорного напряжения Vref на переменном резисторе для каждого типа драйверов, у нас их два: А4988 или DRV8825.
Формула опорного напряжения Vref для драйверов отличается.
Расчет для драйвера типа А4988.
Для A4988 формула расчета зависит от номинала резисторов, которые распаяны на плате драйвера. Если присмотреться, то можно увидеть надписи R050 или R100.
На приведенной фотографии они обведены черными кружками, их значение R100.
В общем виде формула выглядит как:
Vref = Imax * 8 * (RS)
Imax — максимальный ток на обмотках двигателя, из описания;
RS — сопротивление резистора, если резистор подписан R100, то RS=0,100, при R050 значение RS=0,05.
Для двигателя из нашего примера 17HS8401
Vref = 1,8 * 8 * 0,100 = 1,44 В.
Из-за того, что рабочий ток двигателя обычно рекомендуется ограничивать в 70% от максимального тока, для уменьшения перегрева двигателя, полученное значение необходимо умножить на 0,7.
Vref= 1,44*0,7 = 1,01 В.
Расчет для драйвера типа DRV8825.
Формула опорного напряжение для данного типа драйвера:
Vref = Imax/2
При рекомендованной работе на 70% от максимального тока двигателя, подставив значения для нашего примера, получим следующие значения:
Vref = 0.7*1,8 / 2 = 0.63V
Настройка тока драйвера на контроллере.
Для настройки необходимо подключить сборку плат к компьютеру,
Включить на мультиметре измерение постоянного напряжения напротив положения «20».
Для измерения напряжения необходимо минусовой щуп приложить к минусу на CNC Sheild, а положительный щуп замкнуть с подстроечным резистором, который по совместительству является «+» в данной схеме.
Необходимо вращать подстроечный резитор, пока мультиметр не покажет требуемое значение напряжения, при вращении по часовой стрелке, значения растут, против часовой стрелки — напряжение падает.
Настройку расчетных значений необходимо повторить это для всех активных драйверов в сборке.
Драйвер для шагового двигателя из принтера
Простой драйвер для шагового двигателя
Порой встает вопрос о том, как бы управлять шаговым двигателем. Как правило, это нужно осуществить, при проектировании какой-нибудь самоделки или более серьезного проекта, например станка с числовым программным управлением. Естественно, такое управление можно купить. Но, драйвер для шагового двигателя из принтера также можно сделать. Это будет самый простой вариант, который наглядно продемонстрирует возможность управлять этим устройством.
Понадобится старый принтер или сканер, можно неработающий. Оттуда, собственно, и будет извлечен шаговый двигатель, если такового нет в наличии. Также из платы потребуется выпаять управляющую микросхему под названием ULN2003. Она может быть и другая, в разной технике стоят различные микросхемы. Подойдут её аналоги: TD62003, отечественная К1109КТ22, более популярная MC1413, L203 и SG2003.
В принципе, подойдут и собратья этих микросхем, такие как ULN2023A, ULN2803 и им подобные. Стоит только смотреть даташиты. Микросхемы можно купить или выпаять из подобной техники. При выпаивании стоит быть осторожными, так как такие электронные компоненты извлекаются сложнее, и есть угроза повреждения их ножек.
Схема подключения
Схема подключения проста.
Потребуется приобрести разъем DB-25, который будет подключаться к порту компьютера, для управления двигателем, в случае, если конструируется ЧПУ станок. Диапазоны входного напряжения указаны для конкретно этой микросхемы. Остальные микросхемы, возможно, потребуют отличного от этого напряжения питания.
В качестве источника питания отлично подойдет компьютерный блок питания. В принципе, подойдет любое зарядное или БП, напряжением от 12В до 24В, с током от 350мА.
Стоит отметить, что желательно обладать технической документацией к модели используемого двигателя, что упростит его подключение к драйверу.
Сам драйвер выглядит так:
В случае если документация не найдена на двигатель, то попробовать найти шины питания требуется в первую очередь. Сделать это можно, как наугад, с возможностью спалить микросхему, так и используя батарейку, к примеру, если двигатель рассчитан на небольшое напряжение.
Если конструкция делается для станка с ЧПУ, то на компьютер потребуется скачать программу Turbo CNC и настроить её под свои нужды.
Pololu — Драйверы шагового двигателя
Драйверы шаговых двигателей специально разработаны для привода шаговых двигателей, которые способны непрерывно вращаться с точным контролем положения даже без системы обратной связи. Наши драйверы шаговых двигателей предлагают регулируемое управление током и несколько шагов разрешения, и они имеют встроенные преобразователи, которые позволяют управлять шаговым двигателем с помощью простых шагов и направлений. Эти модули, как правило, являются базовыми несущими платами для различных ИС драйверов шаговых двигателей, которые предлагают низкоуровневые интерфейсы, такие как входы, для непосредственного запуска каждого шага.Для генерации этих сигналов низкого уровня обычно требуется внешний микроконтроллер.
Большинство наших драйверов шаговых двигателей доступны в компактных (0,6 ″ × 0,8 ″) форм-факторах, совместимых с выводами. В следующей таблице сравнивается наш выбор из них:
A4988 & lpar; оригинал & rpar; | A4988, Black Ed. | ДРВ8825 | ДРВ8834 | ДРВ8880 | MP6500, Горшок.CC | MP6500, Цифровой CC | TB67S279FTG | TB67S249FTG | STSPIN820 | STSPIN220 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Чип драйвера: | A4988 | DRV8825 | DRV8834 | DRV8880 | MP6500 | TB67S279FTG | TB67S249FTG | STSPIN820 | STSPIN220 | ||
Мин. Рабочее напряжение: | 8 В | 8.2 В | 2,5 В | 6,5 В | 4,5 В | 10 В | 10 В | 7 В | 1,8 В | ||
Максимальное рабочее напряжение: | 35 В | 45 В | 10,8 В | 45 В | 35 В | 47 В | 47 В | 45 В | 10 В | ||
Макс.продолжительный ток на фазу: (1) | 1 А | 1.2 А | 1,5 А | 1,5 А | 1 А | 1,5 А | 1,1 А | 1,6 А | 0,9 А | 1,1 А | |
Пиковый ток на фазу: (2) | 2 А | 2,2 А | 2 А | 1,6 А | 2,5 А | 2 А | 2 А | 4,5 А | 1,5 А | 1,3 А | |
Микрошаг до: | 1/16 | 1/32 | 1/32 | 1/16 | 1/8 | 1/32 | 1/32 | 1/256 | 1/256 | ||
Количество слоев картона: | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
Особенности: | высокое макс. напряжение, высокое напряжение | низковольтный рабочий, сильный ток | AutoTune, цифровой ток снижение, макс. напряжение | сильноточный | цифровой ток контроль, сильный ток | Автоматическая регулировка усиления, ADMD, макс. напряжение | Автоматическая регулировка усиления, ADMD, высокое максимальное напряжение, высокий ток | 128 и 256 микрошагов, макс. напряжение | 64, 128 и 256 микрошагов, низковольтный рабочий | ||
Цена за 1 штуку: | 5 долларов США.95 | $ 7,49 | $ 8.95 | $ 11.95 | $ 6.95 | $ 5.95 | $ 5.95 | $ 7,75 | $ 9.95 | $ 7,75 | $ 5.95 |
1 На несущей плате Pololu, при комнатной температуре и без дополнительного охлаждения. 2 Максимальный теоретический ток в зависимости от компонентов на плате (требуется дополнительное охлаждение). |
В эту категорию также входят несколько более крупных модулей драйверов, которые, как правило, могут обеспечивать более современные и предлагать больше функций, чем более компактные драйверы, указанные выше:
TB67S279FTG Полный разрыв | TB67S249FTG Полный прорыв | AMIS-30543 | TB67S128FTG | Мощный шаговый двигатель Драйвер двигателя 36v4 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Чип драйвера: | TB67S279FTG | TB67S249FTG | AMIS-30543 | TB67S128FTG | DRV8711 | ||||||
Мин. Рабочее напряжение: | 10 В | 10 В | 6 В | 6.5 В | 8 В | ||||||
Максимальное рабочее напряжение: | 47 В | 47 В | 30 В | 44 В | 50 В | ||||||
Макс.продолжительный ток на фазу: (1) | 1,2 А | 1,7 А | 1,8 А | 2,1 А | 4 А | ||||||
Пиковый ток на фазу: (2) | 2 А | 4.5 А | 3 А | 5 А | 6 А | ||||||
Микрошаг до: | 1/32 | 1/32 | 1/128 | 1/128 | 1/256 | ||||||
Количество слоев картона: | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||||||
Размеры: | 1,0 ″ × 1,4 ″ | 1,0 ″ × 1,4 ″ | 1,0 ″ × 1,2 ″ | 1.2 ″ × 1,6 ″ | 1,3 ″ × 1,2 ″ | ||||||
Особенности: | Автоматическая регулировка усиления, ADMD, высокое максимальное напряжение | Автоматическая регулировка усиления, ADMD, высокое максимальное напряжение, высокий ток | Интерфейс SPI, ШИМ с низким уровнем электромагнитных помех, высокий ток, с микрошагом 1/128, обратная связь по ЭДС | Автоматическая регулировка усиления, ADMD, высокое максимальное напряжение, высокий ток, 1/128 микрошаг, дополнительный последовательный интерфейс | сверхсильный ток, высокое максимальное напряжение, интерфейс SPI, 1/256 микрошаг, обратная связь по ЭДС, обнаружение остановки | ||||||
Цена за 1 штуку: | $ 9.75 | $ 11.95 | $ 14.95 | $ 13.95 | $ 16.95 | ||||||
1 На несущей плате Pololu, при комнатной температуре и без дополнительного охлаждения. 2 Максимальный теоретический ток в зависимости от компонентов на плате (требуется дополнительное охлаждение). |
Для более высокого уровня управления шаговым двигателем, рассмотрите наши контроллеры шагового двигателя Tic, которые содержат некоторые из тех же микросхем драйверов шагового двигателя, что и наши несущие платы, в сочетании со встроенным микроконтроллером, который интеллектуально генерирует в ответ низкоуровневый управляющий сигнал. к различным интерфейсам, таким как USB для прямого подключения к компьютеру, последовательный TTL и I²C для использования с микроконтроллером, RC-импульсные сервоимпульсы для использования в RC-системе, аналоговые напряжения для использования с потенциометром или аналоговым джойстиком и квадратурные энкодер для использования с поворотным энкодером.Tics также предлагает широкий спектр настроек, которые можно настроить через USB с помощью бесплатной программы.
Сравнить все товары в этой категории
Подкатегории
Эти коммутационные платы для драйверов биполярных шаговых двигателей STMicro STSPIN220 имеют девять различных микрошаговых разрешений с шагом 1/256, регулируемое ограничение тока и работу до 1,8 В.
Эти коммутационные платы для драйверов биполярных шаговых двигателей STMicro STSPIN820 имеют восемь различных микрошаговых разрешений с шагом 1/256, регулируемое ограничение тока и широкий рабочий диапазон от 7 В до 45 В.
Эти коммутационные платы для драйверов биполярных шаговых двигателей Toshiba TB67S2x9FTG имеют регулируемое ограничение тока, технологию адаптивного управления усилением, семь микрошаговых разрешений (вплоть до 1/32 ступени) и многое другое. Они работают от 10 В до 47 В и могут выдавать фазу приблизительно 1,2 А или 1,7 А без радиатора (в зависимости от версии).
Эти коммутационные платы для драйвера биполярного шагового двигателя MPS MP6500 имеют регулируемое ограничение тока, защиту от перегрузки по току и перегреву, а также четыре микрошаговых разрешения (вплоть до 1/8 шага).Они работают от 4,5 В до 35 В и могут выдавать примерно 1,5 А на фазу без радиатора (драйвер рассчитан на 2,5 А на катушку).
Эти коммутационные платы для драйвера биполярного шагового двигателя DRV8825 от TI имеют регулируемое ограничение тока, защиту от перегрузки по току и перегреву, а также шесть микрошаговых разрешений (вплоть до 1/32 шага). Они работают от 8,2 В до 45 В и могут выдавать приблизительно 1,5 А на фазу без радиатора (они рассчитаны на ток до 2,2 А на катушку).
Эти водители Black Edition являются более производительной заменой оригинального держателя драйвера шагового двигателя A4988. Они имеют четырехслойную печатную плату для улучшения тепловых характеристик, что позволяет микрошаговому биполярному шаговому двигателю A4988 выдавать примерно на 20% больше тока, чем наша двухслойная версия.
Эти коммутационные платы для драйвера биполярного шагового двигателя Allegro A4988 имеют регулируемое ограничение тока, защиту от перегрузки по току и перегреву, а также пять микрошаговых разрешений (вплоть до 1/16 шага).Они работают от 8 В до 35 В и могут выдавать приблизительно 1 А на фазу без радиатора (они рассчитаны на ток до 2 А на катушку).
Товары в категории «Драйверы шаговых двигателей»
Этот драйвер шагового двигателя на дискретных полевых МОП-транзисторах позволяет управлять одним биполярным шаговым двигателем. Он поддерживает широкий диапазон рабочих напряжений от 8 В до 50 В и может обеспечивать до 4 А непрерывно на фазу без радиатора или принудительного воздушного потока (максимум 6 А при достаточном дополнительном охлаждении).Интерфейс SPI позволяет настраивать ограничение тока, пошаговый режим (9 ступенчатых режимов от полного шага до 1/256 шага), режим спада и обнаружение останова. Драйвер также обеспечивает обратную связь по ЭДС, которую можно использовать для более сложных алгоритмов управления и обнаружения останова. Дополнительные функции включают защиту от обратного напряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току.
Эта коммутационная плата упрощает использование микрошагового биполярного шагового двигателя Toshiba TB67S128FTG , который имеет регулируемое ограничение тока и микрошаговый шаг до 1/128.Кроме того, он имеет возможность динамически выбирать оптимальный режим затухания, отслеживая фактический ток двигателя, и он может автоматически уменьшать управляющий ток ниже полной величины, когда двигатель слегка нагружен, чтобы минимизировать потребление энергии и тепловыделение. Драйвер имеет широкий диапазон рабочего напряжения от 6,5 В до 44 В и может непрерывно выдавать приблизительно 2,1 A на фазу без радиатора или принудительного воздушного потока (до 5 А пиковое значение). Он имеет встроенную защиту от пониженного напряжения, перегрузки по току и перегрева; наша несущая плата также добавляет защиту от обратного напряжения (до 40 В).
Это коммутационная плата для микрошагового драйвера биполярного шагового двигателя AMIS-30543 от ON Semiconductor, который имеет регулируемое по SPI ограничение тока, 11 ступенчатых режимов (от полного шага до 1/128 шага), обратную связь по ЭДС, которую можно использовать для обнаружения опрокидывания или дополнительного управления с обратной связью, а также защиты от перегрузки по току и перегрева. Плата работает от 6 В до 30 В и может выдавать до 1,8 А на фазу без теплоотвода или принудительного воздушного потока (она рассчитана на 3 А на катушку при достаточном дополнительном охлаждении).
Это коммутационная плата для микрошагового драйвера биполярного шагового двигателя DRV8834 компании TI. Он имеет распиновку и интерфейс, которые почти идентичны таковым у наших носителей A4988, поэтому его можно использовать в качестве замены этих плат во многих приложениях. DRV8834 работает от 2,5–10,8 В, что позволяет питать шаговые двигатели от напряжения, слишком низкого для других драйверов, и может непрерывно обеспечивать до примерно 1,5 А на фазу без радиатора или принудительного воздушного потока (до 2 А пиковое значение. ).Он имеет регулируемое ограничение тока, защиту от перегрузки по току и перегреву, а также шесть микрошаговых разрешений (до 1/32 ступени). Эта плата поставляется с включенными, но не припаянными штыревыми контактами 0,1 ″.
Эта версия нашего низковольтного держателя драйвера шагового двигателя DRV8834 поставляется с с установленными штыревыми контактами , поэтому пайка не требуется, чтобы использовать его с подходящей 16-контактной розеткой или макетной платой без пайки. Дополнительную информацию о драйвере см. На странице продукта-держателя низковольтного шагового двигателя DRV8834.
Эта коммутационная плата для микрошагового драйвера биполярного шагового двигателя DRV8880 от TI имеет регулируемое ограничение тока, защиту от перегрузки по току и перегреву, а также шесть микрошаговых разрешений (вплоть до 1/16 шага). Кроме того, ограничение тока драйвера может быть динамически уменьшено для экономии энергии, и он имеет функцию автонастройки, которая автоматически выбирает режим затухания, который приводит к наиболее плавной форме волны тока. Плата имеет распиновку и интерфейс, которые почти идентичны таковым у наших носителей A4988, поэтому ее можно использовать в качестве замены этих плат во многих приложениях.DRV8880 работает от 6,5 В до 45 В и может непрерывно выдавать до 1 А на фазу без радиатора или принудительного воздушного потока (пиковое значение до 1,6 А). Эта плата поставляется с включенными, но не припаянными штыревыми контактами 0,1 ″.
Pololu High-Power Stepper Motor Driver 36v4
Обзор
Драйвер шагового двигателя высокой мощности Pololu 36v4, вид снизу с размерами. |
---|
Драйвер шагового двигателя высокой мощности Pololu 36v4, вид сверху. |
---|
Драйвер мощного шагового двигателя Pololu 36v4 сочетает в себе микросхему драйвера шагового двигателя DRV8711 от Texas Instruments с внешними полевыми МОП-транзисторами для управления большими биполярными шаговыми двигателями при рабочем напряжении от 8 до 50 В. DRV8711 имеет множество настраиваемых параметров. настройки, поэтому, пожалуйста, обратитесь к таблице данных DRV8711 для подробного объяснения его функций и того, как их использовать (у нас также есть библиотека Arduino, которая упрощает начало работы, предоставляя базовые функции для настройки и работы с драйвером).
Мощность драйвера зависит от внешних двойных H-мостов, которые позволяют драйверу обеспечивать непрерывный ток до 4 А на фазу без какого-либо дополнительного охлаждения, такого как радиаторы или принудительный поток воздуха. (При достаточном дополнительном охлаждении драйвер может поддерживать токи примерно до 6 А на фазу; дополнительную информацию, включая важную информацию о безопасном использовании этого продукта, см. В разделе , посвященном рассеиваемой мощности ниже).
Основные характеристики
- Широкий диапазон рабочего напряжения от 8 В до 50 В
- Высокая мощность: может обеспечивать до 4 А непрерывно на фазу без дополнительного охлаждения (максимум 6 А при достаточном дополнительном охлаждении)
- Широкие возможности настройки через интерфейс SPI
- Дополнительные контакты управления STEP / DIR (пошаговое управление также можно контролировать только через интерфейс SPI)
- Девять различных шагов разрешения вплоть до 256 микрошагов: полный шаг, полушаг, 1/4 шага, 1/8 шага, 1/16 шага, 1/32 шага, 1/64 шага, 1 / 128-шаговый и 1/256-шаговый
- Регулируемое управление током позволяет вам установить максимальный выходной ток, позволяя использовать напряжения, превышающие номинальное напряжение вашего шагового двигателя, для достижения более высокой скорости шага
- Адаптивное время гашения, регулируемое время затухания и различные режимы затухания тока позволяют создавать сверхплавные профили движения через интерфейс SPI
- Дополнительный выход STALL позволяет обнаруживать остановку при микрошаге
- Дополнительный выход BEMF обеспечивает более совершенные алгоритмы управления и обнаружения останова на основе обратной ЭДС шагового двигателя
- поддерживает альтернативный режим работы для управления двумя щеточными двигателями постоянного тока с входами PWM вместо одного биполярного шагового двигателя с входами STEP / DIR
- Входы, совместимые с 1.Логика 8 В, 3,3 В и 5 В
- Все цифровые выходы имеют открытый сток с подтягиванием к внешнему питающему напряжению IOREF для использования с системами, отличными от 5В (IOREF может быть подключен к соседнему выводу 5V OUT для использования с системами 5V)
- Блокировка пониженного напряжения, защита от перегрузки по току, защита от короткого замыкания и защита от обратного напряжения (до 40 В)
- Arduino и примеры эскизов, которые предоставляют основные функции для настройки и работы с драйвером
Драйвер
Доступна библиотека
В качестве альтернативы этому драйверу шагового двигателя наш многоинтерфейсный USB-контроллер высокомощного шагового двигателя Tic 36v4 имеет аналогичные характеристики мощности и предлагает интерфейсы высокого уровня (USB, последовательный TTL, I²C, аналоговое напряжение, квадратурный энкодер и RC импульсные сервоприводы для хобби), которые упрощают использование в некоторых приложениях.Программное обеспечение для настройки Tic позволяет изменять многие настройки драйвера через USB, устраняя необходимость напрямую использовать SPI для настройки DRV8711.
Обновление от 19 сентября 2019 г .: В настоящее время мы поставляем небольшую версию (md38b) с улучшенным шумом и отказоустойчивостью при высоких входных напряжениях и высоких ограничениях по току.
Оборудование в комплекте
В комплект поставки данного продукта входят все компоненты для поверхностного монтажа, как показано на рисунке продукта. Однако для сборки входящих в комплект деталей со сквозным отверстием требуется пайка.В комплект входят следующие детали для сквозных отверстий:
Штыревые разъемы 0,1 ″ могут быть сломаны или разрезаны на более мелкие части по желанию и впаяны в меньшие сквозные отверстия. Эти разъемы совместимы с беспаечными макетными платами, 0,1-дюймовыми гнездовыми разъемами, а также с нашими премиальными и предварительно обжатыми перемычками. Клеммные колодки можно впаять в отверстия большего размера, чтобы обеспечить удобное временное подключение неподключенных проводов питания и двигателя (см. Наше короткое видео по установке клеммной колодки).Вы также можете припаять провода двигателя и другие соединения непосредственно к плате для наиболее компактной установки.
Использование драйвера
Распиновка
PIN | Описание |
---|---|
VIN | Подключение питания платы от 8 В до 50 В (с обратной защитой до 40 В). |
ВМ | Этот вывод дает доступ к источнику питания двигателя после полевого МОП-транзистора с защитой от обратного напряжения (см. Схему платы внизу этой страницы). Его можно использовать для подачи питания с обратной защитой на другие компоненты системы. Этот вывод также можно использовать с соседним выводом GND для добавления внешнего электролитического конденсатора в системах, где может быть полезна дополнительная байпасная емкость. |
ЗЕМЛЯ | Точки подключения заземления для источника питания двигателя и контрольного заземления.Источник управления и драйвер двигателя должны иметь общую землю. |
AOUT1 | Выход двигателя: «положительный» конец катушки фазы А. |
AOUT2 | Выход двигателя: «отрицательный» конец катушки фазы А. |
BOUT1 | Выход двигателя: «положительный» конец катушки фазы B. |
BOUT2 | Выход двигателя: «отрицательный» конец катушки фазы B. |
V5 (ВЫХОД) | Регулируемый выход 5 В: этот вывод дает доступ к напряжению от внутреннего регулятора DRV8711.Стабилизатор может обеспечивать только ток до 10 мА, поэтому он в первую очередь полезен только для высоких входов на плате с жесткой разводкой и подтягивания питания для выходов с открытым стоком на плате. Обычно он не предназначен для питания внешних устройств. |
IOREF | Все сигнальные выходы платы (кроме BEMF) являются выходами с открытым стоком, подтянутыми до IOREF, поэтому на этот вывод должно подаваться логическое напряжение системы управления (например, 3,3 В для использования в системах 3,3 В). Для удобства его можно подключить к соседнему выводу V5 (OUT), когда он используется в системе 5 В. |
ШАГ / AIN1 | Изменения на этом входе перемещают ток двигателя на одну ступень вверх или вниз в таблице транслятора (даже когда двигатель отключен). Пошаговым режимом также можно управлять через интерфейс SPI, поэтому этот вывод не является обязательным. Во внешнем режиме PWM этот вывод работает как AIN1, а не как STEP, и напрямую управляет состоянием выхода AOUT1. |
DIR / AIN2 | Вход, определяющий направление вращения шагового двигателя.Направление также можно контролировать через интерфейс SPI, поэтому этот вывод не является обязательным. Во внешнем режиме PWM этот вывод работает как AIN2, а не как DIR, и напрямую управляет состоянием выхода AOUT2. |
SDATO | Вывод данных SPI. (Этот вывод также часто называют «MISO».) Этот вывод является выходом с открытым стоком и подтянут к IOREF на плате. |
SDATI | Ввод данных SPI. (Этот вывод также часто называют «MOSI».) |
SCLK | Тактовый вход SPI. |
SCS | Вход выбора микросхемы SPI. Логические переходы на этом выводе необходимы для связи SPI, даже если это единственное устройство на шине SPI. |
СОН | По умолчанию драйвер устанавливает на этот вывод низкий уровень, что переводит его в спящий режим с низким энергопотреблением, когда схема драйвера двигателя отключена, а все аналоговые схемы переводятся в состояние низкого энергопотребления. Цифровая схема по-прежнему работает в спящем режиме, поэтому доступ к регистрам устройства по-прежнему можно получить через последовательный интерфейс.Этот штифт должен быть установлен высоко, чтобы включить устройство. |
СБРОС | Вход сброса микросхемы. Высокий логический уровень на этом входе сбрасывает всю внутреннюю логику, включая регистры индексатора и устройства, и отключает выходы драйвера. Примечание: контакт RESET не работает, пока устройство находится в спящем режиме. |
НЕИСПРАВНОСТЬ | Выход с открытым стоком, который переходит в низкий уровень при возникновении неисправности из-за перегрузки по току, предварительного драйвера, перегрева или пониженного напряжения. Этот штифт подтянут к IOREF, что по умолчанию делает его высоким. |
БИН1 | В режиме внешней ШИМ BIN1 напрямую управляет состоянием выхода BOUT1. Этот вывод не используется в режиме индексатора (т. Е. При использовании этого устройства в качестве драйвера шагового двигателя). |
БИН2 | В режиме внешней ШИМ BIN2 напрямую управляет состоянием выхода BOUT2. Этот вывод не используется в режиме индексатора (т.е. при использовании этого устройства в качестве драйвера шагового двигателя). |
СТОЛБ / БЭМФВ | Выход с открытым стоком, подтянутый к IOREF на плате.В режиме обнаружения внутреннего опрокидывания выходной сигнал становится низким при обнаружении опрокидывания. В режиме обнаружения внешнего опрокидывания выходной сигнал становится низким, когда доступно действительное измерение обратной ЭДС. |
БЭМФ | Аналоговый выход, представляющий противо-ЭДС двигателя. Сигнал на этом выводе может быть дополнительно обработан микроконтроллером для реализации более совершенных алгоритмов управления и обнаружения останова. |
Дополнительные сведения об этих контактах см. В таблице данных DRV8711.
При высоких входных напряжениях (особенно выше 30 В) и высоких ограничениях по току на интерфейс SPI драйвера с большей вероятностью будут влиять электрические помехи от драйвера и шагового двигателя, что может привести к ошибкам связи. Вы можете уменьшить эти помехи с помощью тщательной проводки и экранирования, и вы можете снизить риск неожиданного поведения, приняв соответствующие меры предосторожности при обмене данными по SPI (например, считайте и проверьте параметры конфигурации после их записи и избегайте настройки драйвера, пока выходы двигателя не работают). включено).
В качестве альтернативы, рассмотрите возможность использования нашего многоинтерфейсного USB-контроллера мощного шагового двигателя Tic 36v4, который предоставляет высокоуровневые интерфейсы для настройки и управления (делая ненужным прямую связь SPI).
Общая типовая электрическая схема
Типовая схема подключения микроконтроллера к драйверу мощного шагового двигателя Pololu 36v4. |
---|
Хотя драйвер высокомощного шагового двигателя 36v4 позволяет управлять шаговым двигателем через простой интерфейс шага и направления, его необходимо сначала включить и настроить через интерфейс SPI после каждого включения питания.Это означает, что управляющий микроконтроллер должен быть способен действовать как мастер SPI (либо с периферийным SPI, либо с программным SPI), и он должен быть подключен к контактам SDATI, SCLK и SCS. Хотя выводы SDATO и FAULT не требуются для использования этого драйвера, обычно рекомендуется использовать их для отслеживания состояний ошибок.
Типовая электрическая схема (только для систем 5 В)
Типовая схема подключения микроконтроллера с логическим напряжением 5 В к драйверу мощного шагового двигателя Pololu 36v4. |
---|
Драйвер высокомощного шагового двигателя 36v4 имеет внутренний стабилизатор 5 В, который можно использовать для питания IOREF в тех случаях, когда плата используется в системах с напряжением 5 В. Мы предоставляем перемычку для подключения V5 к IOREF, или для более компактного подключения вы можете перемыть перемычку для поверхностного монтажа, расположенную рядом с этими контактами (выделено на рисунке ниже).
Перемычка для установки на поверхность контактов V5 и IOREF на драйвере мощного шагового двигателя Pololu 36v4. |
---|
Библиотека Arduino и пример кода
Управление драйвером мощного шагового двигателя Pololu 36v4 с Arduino-совместимым # 3104 A-Star 32U4 Mini SV. |
---|
Мы написали библиотеку драйвера мощного шагового двигателя для Arduino, которая предоставляет базовые функции для настройки и управления драйвером с помощью контроллера, совместимого с Arduino или Arduino. В библиотеке есть несколько примеров скетчей.
Рекомендации по рассеиванию мощности
Драйвер мощного шагового двигателя 36v4 может обеспечивать до 4 А непрерывно на фазу в типичных условиях, но фактический ток, который он может выдавать, будет зависеть от того, насколько хорошо вы можете поддерживать модуль в холодном состоянии. Печатная плата драйвера предназначена для отвода тепла от полевых МОП-транзисторов, но производительность можно улучшить, добавив радиатор или принудительный поток воздуха. (И наоборот, производительность будет снижена в приложениях, которые ограничивают рассеивание тепла, например при высоких температурах окружающей среды или работе в закрытых помещениях.) При достаточном дополнительном охлаждении драйвер может выдавать до 6 А на фазу до превышения номинальной мощности 1 Вт резисторов считывания тока 30 мОм.
Ограничение тока драйвера устанавливается через его интерфейс SPI. Вы можете подтвердить, что установили его правильно, измерив с помощью мультиметра фактический ток через одну из катушек, когда шаговый двигатель находится в полношаговом режиме, а не в пошаговом режиме. Ток, который вы измеряете таким образом, будет примерно 70% от установленного предела. Обратите внимание, что измерение тока, потребляемого источником питания, обычно не дает точного измерения тока катушки.Поскольку входное напряжение для драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток на источнике питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания). Кроме того, если напряжение питания очень высокое по сравнению с тем, что требуется двигателю для достижения заданного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приведет к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами.
Предупреждение: Этот драйвер двигателя не имеет значимого отключения при перегреве (в то время как микросхема DRV8711 имеет защиту от перегрева, в первую очередь перегреваются внешние полевые МОП-транзисторы). Перегрев может привести к необратимому повреждению привода двигателя. Мы настоятельно рекомендуем вам не увеличивать уставку ограничения тока выше 4 А (или ниже в приложениях с пониженным тепловыделением), если вы не подтвердите сначала, что температура полевых МОП-транзисторов будет ниже 140 ° C.
Примечание: При включении драйвера настройка ограничения тока по умолчанию устанавливается на максимум (~ 18 А). Убедитесь, что вы установили что-то подходящее как для вашего шагового двигателя, так и для драйвера, прежде чем активировать выходы!
Этот продукт может нагреться до , чтобы обжечься задолго до того, как чип перегреется.Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.
Принципиальная схема
Принципиальная схема драйвера мощного шагового двигателя Pololu 36v4. |
---|
Эта диаграмма также доступна в виде загружаемого файла в формате pdf (117k pdf).
A4988 Держатель драйвера шагового двигателя
A4983 / A4988 Держатель драйвера шагового двигателя с размерами. |
---|
Обзор
Этот продукт является несущей платой или коммутационной платой для микрошагового драйвера Allegro A4988 DMOS с транслятором и защитой от перегрузки по току; Поэтому мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание A4988 (1 МБ pdf) перед использованием этого продукта. Этот драйвер шагового двигателя позволяет вам управлять одним биполярным шаговым двигателем с выходным током до 2 А на катушку (дополнительную информацию см. В разделе , посвященном рассеиванию мощности, приведенному ниже). Вот некоторые ключевые особенности драйвера:
- Простой интерфейс управления шагом и направлением
- Пять различных разрешений шага: полный шаг, полушаг, четверть шага, восьмой шаг и шестнадцатый шаг
- Регулируемый контроль тока позволяет вам установить максимальный выходной ток с помощью потенциометра, что позволяет вам использовать напряжения, превышающие номинальное напряжение вашего шагового двигателя, для достижения более высокой скорости шага
- Интеллектуальное управление измельчением, которое автоматически выбирает правильный текущий режим затухания (быстрое затухание или медленное затухание)
- Тепловое отключение при перегреве, блокировка при пониженном напряжении и защита от перекрестного тока
- Защита от короткого замыкания на массу и короткого замыкания нагрузки
Этот продукт поставляется со всеми компонентами для поверхностного монтажа, включая микросхему драйвера A4988, которые установлены, как показано на рисунке продукта.
Этот продукт поставляется в индивидуальной упаковке с включенными, но не припаянными, штыревыми контактами 0,1 ″; у нас также есть версия с уже впаянными штырями заголовка. Для клиентов, заинтересованных в больших объемах при более низких затратах на единицу продукции, мы предлагаем версию в оптовой упаковке без штырей заголовка и версию в оптовой упаковке с установленными штырями заголовка.
Обратите внимание, что у нас есть несколько драйверов шаговых двигателей, которые можно использовать в качестве альтернативы этому модулю (и заменять их во многих приложениях):
- Доступен держатель драйвера шагового двигателя Black Edition A4988 с примерно на 20% большей производительностью; За исключением тепловых характеристик, Black Edition и эта (зеленая) плата взаимозаменяемы.
- Носитель MP6500 может выдавать до 1,5 А на фазу (непрерывно) без радиатора и доступен в двух версиях: одна с потенциометром для управления ограничением тока, а другая — с цифровым регулятором ограничения тока для динамической регулировки ограничения тока микроконтроллером .
- Носитель DRV8825 предлагает примерно на 50% лучшую производительность в более широком диапазоне напряжений и имеет несколько дополнительных функций.
- Носитель DRV8834 работает с напряжением питания двигателя всего 2.5 В, что делает его пригодным для низковольтных приложений.
- Носитель DRV8880 предлагает динамически масштабируемое ограничение тока и «Автонастройку», которая автоматически выбирает режим затухания в каждом цикле ШИМ для оптимального регулирования тока на основе таких факторов, как сопротивление и индуктивность обмотки двигателя, а также динамическая скорость и нагрузка двигателя.
Мы также продаем увеличенную версию несущей A4988, которая имеет защиту от обратной мощности на основном входе и встроенные 5 В и 3.Стабилизаторы напряжения 3 В, которые устраняют необходимость в отдельных источниках питания логики и двигателя.
Некоторые униполярные шаговые двигатели (например, с шестью или восемью выводами) могут управляться этим драйвером как биполярные шаговые двигатели. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами. С этим драйвером нельзя использовать униполярные двигатели с пятью выводами.
Оборудование в комплекте
Держатель драйвера шагового двигателя A4988 поставляется с одним разъединяемым штекером 1 × 16 контактов 0,1 «. Эти разъемы можно припаять для использования с беспаечными макетными платами или 0.Гнездовые разъемы 1 дюйм. Вы также можете припаять провода двигателя и другие соединения непосредственно к плате. (Также доступна версия этой платы с уже установленными разъемами).
Использование драйвера
Минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя A4988 (полношаговый режим). |
---|
Силовые соединения
Драйвер требует, чтобы напряжение питания логики (3–5,5 В) было подключено к контактам VDD и GND, а напряжение питания двигателя (8–35 В) было подключено к клеммам VMOT и GND. Эти источники питания должны иметь соответствующие развязывающие конденсаторы рядом с платой, и они должны обеспечивать ожидаемые токи (пиковые значения до 4 А для питания двигателя).
Предупреждение: В этой несущей плате используются керамические конденсаторы с низким ESR, что делает ее восприимчивой к деструктивным скачкам напряжения LC, особенно при использовании кабелей питания длиной более нескольких дюймов.При правильных условиях эти скачки напряжения могут превышать максимальное номинальное напряжение 35 В для A4988 и необратимо повредить плату, даже когда напряжение питания двигателя составляет всего 12 В. Один из способов защитить драйвер от таких скачков — установить большой (не менее 47 мкФ) электролитический конденсатор между мощностью двигателя (VMOT) и заземлением где-то рядом с платой.
Соединения двигателя
Четырех-, шести- и восьмипроводные шаговые двигатели могут приводиться в действие A4988, если они правильно подключены; Ответ на часто задаваемые вопросы подробно объясняет правильную проводку.
Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном приводе может привести к его повреждению. (В более общем смысле, переустановка чего-либо, пока оно находится под напряжением, вызывает проблемы.)
Размер шага (и микрошага)
Шаговые двигатели
обычно имеют размер шага (например, 1,8 ° или 200 шагов на оборот), который применяется к полному шагу. Микрошаговый драйвер, такой как A4988, обеспечивает более высокое разрешение, разрешая промежуточные положения ступеней, которые достигаются за счет подачи питания на катушки с промежуточными уровнями тока.Например, управление двигателем в четвертьшаговом режиме даст двигателю с 200 шагами на оборот 800 микрошагов на оборот за счет использования четырех различных уровней тока.
Входы селектора разрешения (размера шага) (MS1, MS2 и MS3) позволяют выбирать из пяти разрешений шага в соответствии с таблицей ниже. MS1 и MS3 имеют внутренние понижающие резисторы 100 кОм, а MS2 имеет внутренний понижающий резистор 50 кОм, поэтому оставление этих трех выводов выбора микрошага отключенными приводит к переходу в полношаговый режим.Для правильной работы микрошаговых режимов необходимо установить достаточно низкий предел тока (см. Ниже), чтобы сработало ограничение тока. В противном случае промежуточные уровни тока не будут поддерживаться должным образом, и двигатель будет пропускать микрошаги.
MS1 | MS2 | MS3 | Микрошаг Разрешение |
---|---|---|---|
Низкая | Низкая | Низкая | Полный шаг |
Высокая | Низкая | Низкая | Полушаг |
Низкая | Высокая | Низкая | Четверть шага |
Высокая | Высокая | Низкая | Восьмая ступень |
Высокая | Высокая | Высокая | Шестнадцатая ступень |
Управляющие входы
Каждый импульс на входе STEP соответствует одному микрошагу шагового двигателя в направлении, выбранном выводом DIR.Обратите внимание, что контакты STEP и DIR не подтягиваются к какому-либо определенному напряжению внутри, поэтому вы не должны оставлять ни один из этих контактов плавающим в вашем приложении. Если вам просто нужно вращение в одном направлении, вы можете связать DIR напрямую с VCC или GND. Микросхема имеет три разных входа для управления многочисленными состояниями питания: RST, SLP и EN. Подробные сведения об этих состояниях питания см. В таблице данных. Обратите внимание, что штифт RST плавающий; если вы не используете контакт, вы можете подключить его к соседнему контакту SLP на печатной плате, чтобы поднять его и включить плату.
Ограничение тока
Одним из способов повышения производительности шагового двигателя является использование максимально возможного напряжения для вашего приложения. В частности, увеличение напряжения, как правило, обеспечивает более высокую частоту шагов и крутящий момент, поскольку ток в катушках может изменяться быстрее после каждого шага. Однако для безопасного использования напряжений, превышающих номинальное напряжение шагового двигателя, необходимо активно ограничивать ток катушки, чтобы не допустить превышения номинального тока двигателя.
A4988 поддерживает такое ограничение активного тока, а подстроечный потенциометр на плате может использоваться для установки ограничения тока. Один из способов установить ограничение тока — это перевести драйвер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку двигателя, одновременно регулируя потенциометр ограничения тока. Это должно быть сделано с двигателем, удерживающим фиксированное положение (т. Е. Без синхронизации входа STEP). Обратите внимание на , что измеряемый вами ток составляет только 70% от фактической настройки ограничения тока , так как обе катушки всегда включены и ограничены этим значением в полношаговом режиме, поэтому, если вы позже включите микрошаговые режимы, ток через катушки смогут превышать этот измеренный ток полного шага на 40% (1/0.7) на определенных ступенях; Пожалуйста, примите это во внимание при использовании этого метода для установки текущего лимита. Также обратите внимание, что вам нужно будет выполнить эту настройку еще раз, если вы когда-нибудь измените логическое напряжение Vdd, поскольку опорное напряжение, которое устанавливает ограничение тока, является функцией Vdd.
Примечание: Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки ограничения тока. Подходящее место для установки измерителя тока — это последовательно с одной из катушек шагового двигателя.
Другой способ установить ограничение тока — вычислить опорное напряжение, которое соответствует желаемому пределу тока, а затем отрегулировать потенциометр ограничения тока до тех пор, пока вы не измерите это напряжение на выводе VREF . Напряжение на выводе VREF доступно через переходное отверстие, обведенное кружком на нижней шелкографии печатной платы. Ограничение тока I MAX относится к опорному напряжению следующим образом:
« I_ (МАКС) = (V_ (REF)) / (8 * R_ (CS)) `
или, преобразованный для решения для VREF:
« V_ (REF) = 8 * I_ (MAX) * R_ (CS) `
R CS — текущее сопротивление измерения; оригинальные версии этой платы использовали 0.050 Ом резисторов считывания тока, но мы перешли на использование резисторов считывания тока 0,068 Ом в январе 2017 года, что делает более полезными диапазон регулировочного потенциометра. На следующем рисунке показано, как определить, какие резисторы измерения тока установлены на вашей плате:
Идентификация исходных сенсорных резисторов 50 мОм (слева) и сенсорных резисторов 68 мОм (справа), представленных в январе 2017 года. |
---|
Итак, например, если вы хотите установить предел тока на 1 А и у вас есть плата с резисторами считывания 68 мОм, вы должны установить VREF на 540 мВ.2) = I_ (MAX) = 1 текст (A) «
Если вместо этого вы хотите, чтобы ток через каждой катушки составлял 1 А в полношаговом режиме, вам необходимо установить предел тока на 40% выше, или 1,4 А, так как катушки ограничены примерно 70% установленный предел тока в полношаговом режиме (уравнение выше показывает, почему это так). Чтобы сделать это с платой с резисторами считывания 68 мОм, вы должны установить VREF на 770 мВ.
Рекомендации по рассеиванию мощности
ИС драйвера A4988 имеет максимальный номинальный ток 2 А на катушку, но фактический ток, который вы можете передать, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать ИС в холодном состоянии.Печатная плата держателя предназначена для отвода тепла от ИС, но для подачи более примерно 1 А на катушку требуется теплоотвод или другой метод охлаждения.
Этот продукт может нагреться до , достаточно, чтобы обжечься задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.
Обратите внимание, что измерение тока, потребляемого источником питания, обычно не дает точного измерения тока катушки.Поскольку входное напряжение для драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток на источнике питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания). Кроме того, если напряжение питания очень высокое по сравнению с тем, что требуется двигателю для достижения заданного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приведет к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами.
Принципиальная схема
Принципиальная схема держателя драйвера шагового двигателя A4988 (как для зеленого, так и для черного цветов). |
---|
Примечание: Эта плата представляет собой заменяемую замену нашему оригинальному (и теперь снятому с производства) держателю драйвера шагового двигателя A4983. Более новый A4988 предлагает защиту от перегрузки по току и имеет внутреннее напряжение 100 кОм на выводе выбора микрошага MS1, но в остальном он практически идентичен A4983.
DRV8825 Держатель драйвера шагового двигателя, сильный ток
Держатель драйвера шагового двигателя DRV8824 / DRV8825 с размерами. |
---|
Обзор
Этот продукт является несущей платой или коммутационной платой для драйвера шагового двигателя DRV8825 компании TI; Поэтому мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание DRV8825 перед использованием этого продукта. Этот драйвер шагового двигателя позволяет управлять одним биполярным шаговым двигателем с выходным током до 2,2 А на катушку (дополнительную информацию см. В разделе , посвященном рассеиванию мощности, приведенному ниже). Вот некоторые ключевые особенности драйвера:
- Простой интерфейс управления шагом и направлением
- Шесть различных шагов разрешения: полный шаг, полушаг, 1/4 шага, 1/8 шага, 1/16 шага и 1/32 шага
- Регулируемый контроль тока позволяет вам установить максимальный выходной ток с помощью потенциометра, что позволяет вам использовать напряжения, превышающие номинальное напряжение вашего шагового двигателя, для достижения более высокой скорости шага
- Интеллектуальное управление измельчением, которое автоматически выбирает правильный текущий режим затухания (быстрое затухание или медленное затухание)
- Максимальное напряжение питания 45 В
- Встроенный регулятор (внешний источник логического напряжения не требуется)
- Может напрямую взаимодействовать с 3.Системы 3 В и 5 В
- Тепловое отключение при перегреве, отключение при перегрузке по току и блокировка при пониженном напряжении
- Защита от короткого замыкания на массу и короткого замыкания нагрузки
- 4-слойная медная печатная плата на 2 унции для улучшенного отвода тепла
- Открытая паяемая заземляющая площадка под микросхемой драйвера в нижней части печатной платы
- Размер модуля, расположение выводов и интерфейс во многом соответствуют нашим держателям драйверов шагового двигателя A4988 (дополнительную информацию см. Внизу этой страницы).
Обратите внимание, что у нас есть несколько других драйверов шаговых двигателей, которые можно использовать в качестве альтернативы для этого модуля (и для замены во многих приложениях):
- Держатель DRV8834 работает с напряжением питания двигателя всего 2.5 В, что делает его пригодным для низковольтных приложений.
- Носитель DRV8880 предлагает динамически масштабируемое ограничение тока и «Автонастройку», которая автоматически выбирает режим затухания в каждом цикле ШИМ для оптимального регулирования тока на основе таких факторов, как сопротивление и индуктивность обмотки двигателя, а также динамическая скорость и нагрузка двигателя.
- Носитель MP6500 может выдавать до 1,5 А на фазу (непрерывно) без радиатора и доступен в двух версиях: одна с потенциометром для управления ограничением тока, а другая — с цифровым регулятором ограничения тока для динамической регулировки ограничения тока микроконтроллером .
- Держатель драйвера шагового двигателя Black Edition A4988 — это более производительная версия нашего оригинального держателя A4988.
Этот продукт поставляется со всеми компонентами для поверхностного монтажа, включая микросхему драйвера DRV8825, установленными, как показано на рисунке продукта.
Этот продукт поставляется в индивидуальной упаковке с включенными, но не припаянными, штыревыми контактами 0,1 ″; у нас также есть версия с уже впаянными штырями заголовка. Для клиентов, заинтересованных в больших объемах при более низких затратах на единицу продукции, мы предлагаем версию в оптовой упаковке без штырей заголовка и версию в оптовой упаковке с установленными штырями заголовка.
Некоторые униполярные шаговые двигатели (например, с шестью или восемью выводами) могут управляться этим драйвером как биполярные шаговые двигатели. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами. С этим драйвером нельзя использовать униполярные двигатели с пятью выводами.
Оборудование в комплекте
Держатель драйвера шагового двигателя DRV8825 поставляется с одним 1 × 16-контактным штекерным разъемом 0,1 дюйма. Эти разъемы можно припаять для использования с беспаечными макетными платами или разъемами с разъемами 0,1 дюйма.Вы также можете припаять провода двигателя и другие соединения непосредственно к плате. (Также доступна версия этой платы с уже установленными заголовками.)
Осторожно: Установка штифтов заголовка так, чтобы сторона шелкографии была вверху, а компоненты опущены, может ограничить диапазон движения подстроечной ручки, используемой для установки ограничения тока.Если вы планируете установить контакты заголовка в этой ориентации, установите ограничение тока перед пайкой контактов.
Использование драйвера
Минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя DRV8824 / DRV8825 (полношаговый режим). |
---|
Силовые соединения
Драйвер требует, чтобы напряжение питания двигателя 8,2 — 45 В было подключено через VMOT и GND.Этот источник питания должен иметь соответствующие разделительные конденсаторы рядом с платой, и он должен обеспечивать ожидаемый ток шагового двигателя.
Предупреждение: В этой несущей плате используются керамические конденсаторы с низким ESR, что делает ее восприимчивой к деструктивным скачкам напряжения LC, особенно при использовании кабелей питания длиной более нескольких дюймов. При правильных условиях эти выбросы могут превысить максимальное номинальное напряжение 45 В для DRV8825 и необратимо повредить плату, даже если напряжение питания двигателя составляет всего 12 В.Один из способов защитить драйвер от таких скачков — подключить большой (не менее 47 мкФ) электролитический конденсатор к источнику питания двигателя (VMOT) и заземлить где-нибудь рядом с платой.
Соединения двигателя
Четырех-, шести- и восьмипроводные шаговые двигатели могут приводиться в движение DRV8825, если они правильно подключены; Ответ на часто задаваемые вопросы подробно объясняет правильную проводку.
Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном приводе может привести к его повреждению.(В более общем смысле, переустановка чего-либо, пока оно находится под напряжением, вызывает проблемы.)
Размер шага (и микрошага)
Шаговые двигатели
обычно имеют размер шага (например, 1,8 ° или 200 шагов на оборот), который применяется к полному шагу. Микрошаговый драйвер, такой как DRV8825, обеспечивает более высокое разрешение, позволяя определять промежуточные положения ступеней, что достигается за счет подачи питания на катушки с промежуточными уровнями тока. Например, управление двигателем в четвертьшаговом режиме даст двигателю с 200 шагами на оборот 800 микрошагов на оборот за счет использования четырех различных уровней тока.
Входы селектора разрешения (размера шага) (MODE0, MODE1 и MODE2) позволяют выбрать одно из шести разрешений шага в соответствии с таблицей ниже. Все три входа селектора имеют внутренние понижающие резисторы 100 кОм, поэтому оставление этих трех выводов выбора микрошага отключенными приводит к переходу в полношаговый режим. Для правильной работы микрошаговых режимов необходимо установить достаточно низкий предел тока (см. Ниже), чтобы сработало ограничение тока. В противном случае промежуточные уровни тока не будут поддерживаться должным образом, и двигатель будет пропускать микрошаги.
РЕЖИМ 0 | РЕЖИМ1 | РЕЖИМ2 | Микрошаг Разрешение |
---|---|---|---|
Низкая | Низкая | Низкая | Полный шаг |
Высокая | Низкая | Низкая | Полушаг |
Низкая | Высокая | Низкая | 1/4 шага |
Высокая | Высокая | Низкая | 1/8 шага |
Низкая | Низкая | Высокая | 1/16 шага |
Высокая | Низкая | Высокая | 1/32 шага |
Низкая | Высокая | Высокая | 1/32 шага |
Высокая | Высокая | Высокая | 1/32 шага |
Управляющие входы
Каждый импульс на входе STEP соответствует одному микрошагу шагового двигателя в направлении, выбранном выводом DIR.Оба этих входа по умолчанию подтягиваются к низкому уровню через внутренние понижающие резисторы 100 кОм. Если вам нужно вращение только в одном направлении, вы можете оставить DIR отключенным.
Микросхема имеет три разных входа для управления состоянием питания: RESET, SLEEP и ENBL. Подробные сведения об этих состояниях питания см. В таблице данных. Обратите внимание, что драйвер подтягивает вывод SLEEP к низкому уровню через внутренний понижающий резистор 1 МОм, и он подтягивает выводы RESET и ENBL к низкому уровню через внутренние понижающие резисторы 100 кОм.Эти состояния по умолчанию RESET и SLEEP не позволяют драйверу работать; оба этих контакта должны иметь высокий уровень для включения драйвера (они могут быть подключены напрямую к логическому «высокому» напряжению от 2,2 до 5,25 В, или ими можно динамически управлять через подключения к цифровым выходам MCU). Состояние вывода ENBL по умолчанию — активировать драйвер, поэтому этот вывод можно оставить отключенным.
Схема контактов nSLEEP и nFAULT на держателях DRV8824 / DRV8825 / DRV8834. |
---|
DRV8825 также имеет выход FAULT, который устанавливает низкий уровень всякий раз, когда полевые транзисторы H-моста отключены в результате защиты от перегрузки по току или теплового отключения. Плата-носитель соединяет этот вывод с выводом SLEEP через резистор 10 кОм, который действует как подтягивание НЕИСПРАВНОСТИ всякий раз, когда SLEEP внешне удерживается на высоком уровне, поэтому внешнее подтягивание на выводе НЕИСПРАВНОСТЬ не требуется. Обратите внимание, что несущая панель включает в себя защитный резистор 1,5 кОм, последовательно соединенный с выводом FAULT, что позволяет безопасно подключать этот вывод напрямую к источнику логического напряжения, что может произойти, если вы используете эту плату в системе, разработанной для совместимого по выводам A4988. перевозчик.В такой системе резистор 10 кОм между SLEEP и FAULT будет затем действовать как подтягивающий для SLEEP, что делает несущую DRV8825 более прямой заменой A4988 в таких системах (A4988 имеет внутреннюю подтяжку для SLEEP приколоть). Чтобы не допустить сбоев в работе вывода SLEEP, любой внешний подтягивающий резистор, который вы добавляете к входу вывода SLEEP, не должен превышать 4,7 кОм.
Ограничение тока
Для достижения высокой скорости шага мощность двигателя обычно намного выше, чем было бы допустимо без ограничения активного тока.Например, типичный шаговый двигатель может иметь максимальный номинальный ток 1 А при сопротивлении катушки 5 Ом, что означает максимальное напряжение питания двигателя 5 В. Использование такого двигателя с напряжением 12 В позволит увеличить скорость шага, но ток должен активно ограничиваться до менее 1 А, чтобы предотвратить повреждение двигателя.
DRV8825 поддерживает такое ограничение активного тока, а подстроечный потенциометр на плате может использоваться для установки ограничения тока. Обычно вам нужно установить ограничение тока драйвера на уровне или ниже номинального тока вашего шагового двигателя.Один из способов установить ограничение тока — это перевести драйвер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку двигателя, без синхронизации входа STEP. Измеренный ток будет в 0,7 раза больше предельного тока (поскольку обе катушки всегда включены и ограничены примерно 70% от установленного предела тока в полношаговом режиме).
Другой способ установить ограничение тока — измерить напряжение на выводе «ref» и вычислить результирующее ограничение тока (резисторы измерения тока 0.100 Ом ). Напряжение на выводе ref доступно через переходное отверстие, обведенное кружком на нижней шелкографии печатной платы. Ограничение тока относится к опорному напряжению следующим образом:
Ограничение по току = VREF × 2
Так, например, если у вас есть шаговый двигатель с номиналом 1 А, вы можете установить ограничение тока на 1 А, установив опорное напряжение на 0,5 В.
Примечание: Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки ограничения тока.Подходящее место для установки измерителя тока — это последовательно с одной из катушек шагового двигателя.
Рекомендации по рассеиванию мощности
ИС драйвера DRV8825 имеет максимальный номинальный ток 2,5 А на катушку, но резисторы измерения тока дополнительно ограничивают максимальный ток до 2,2 А, а фактический ток, который вы можете подать, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать ИС в холодном состоянии. Печатная плата носителя предназначена для отвода тепла от ИС, но для подачи более чем примерно 1.5 А на змеевик, требуется радиатор или другой метод охлаждения.
Этот продукт может нагреться до , достаточно, чтобы обжечься задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.
Обратите внимание, что измерение тока, потребляемого источником питания, обычно не дает точного измерения тока катушки. Поскольку входное напряжение для драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток на источнике питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания).Кроме того, если напряжение питания очень высокое по сравнению с тем, что требуется двигателю для достижения заданного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приведет к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами. Кроме того, обратите внимание, что ток катушки является функцией установленного ограничения тока, но не обязательно, чтобы равнялось настройке ограничения тока. Фактический ток через каждую катушку изменяется с каждым микрошагом. См. Техническое описание DRV8825 для получения дополнительной информации.
Принципиальная схема
Принципиальная схема держателя драйвера шагового двигателя DRV8824 / DRV8825. |
---|
Токовые резисторы (R2 и R3) на несущей DRV8825 имеют сопротивление 0,100 Ом. Эта схема также доступна для скачивания в формате pdf (196 КБ pdf).
Ключевые различия между DRV8825 и A4988
Держатель DRV8825 был разработан, чтобы быть максимально похожим на наши держатели драйверов шагового двигателя A4988, и его можно использовать в качестве запасной замены для носителя A4988 во многих приложениях, поскольку он имеет тот же размер, распиновку и общий интерфейс управления. .Однако следует отметить несколько различий между двумя модулями:
Держатель привода шагового двигателя DRV8825. |
---|
Держатель драйвера шагового двигателя A4988, Black Edition (показан с оригинальными зелеными резисторами считывания тока 50 мОм). |
---|
- Вывод, используемый для подачи логического напряжения на A4988, используется как выход FAULT DRV8825, поскольку DRV8825 не требует питания логики (а A4988 не имеет выхода неисправности).Обратите внимание, что можно безопасно подключать вывод FAULT непосредственно к источнику питания логики (между выходом IC и контактом есть резистор 1,5 кОм для его защиты), поэтому модуль DRV8825 можно использовать в системах, разработанных для A4988, которые маршрутизируют логику мощность к этому контакту.
- Вывод SLEEP на DRV8825 не подтягивается по умолчанию, как на A4988, но несущая плата подключает его к выводу FAULT через резистор 10 кОм. Следовательно, системы, предназначенные для A4988, которые направляют логическое питание на вывод FAULT, будут эффективно иметь подтягивание 10k на выводе SLEEP.(Этот резистор 10 кОм отсутствует в начальной (md20a) версии носителя DRV8825.)
- Потенциометр ограничения тока находится в другом месте.
- Отношение между настройкой ограничения тока и напряжением опорного вывода другое.
- DRV8825 предлагает 1/32 шага микрошага; A4988 опускается только до 1/16 шага.
- Входы выводов выбора режима, соответствующие шагу 1/16 на A4988, приводят к микрошагу 1/32 на DRV8825.Для всех других разрешений микрошага таблица выбора шага одинакова как для DRV8825, так и для A4988.
- Требования к времени для минимальной длительности импульса на выводе STEP различны для двух драйверов. В DRV8825 каждый шаговый импульс высокого и низкого уровня должен быть не менее 1,9 мкс; при использовании A4988 они могут составлять всего 1 мкс.
- DRV8825 имеет более высокое максимальное напряжение питания, чем A4988 (45 В против 35 В), что означает, что DRV8825 может более безопасно использоваться при более высоких напряжениях и менее подвержен повреждению из-за скачков напряжения LC.
- DRV8825 может выдавать больший ток, чем A4988, без какого-либо дополнительного охлаждения (на основе наших полношаговых тестов: 1,5 А на катушку для DRV8825 против 1,2 А на катушку для A4988 Black Edition и 1 А на катушку для оригинального держателя A4988. ).
- DRV8825 использует другое соглашение об именах для выходов шагового двигателя, но они функционально такие же, как соответствующие контакты на держателе A4988, поэтому одинаковые подключения к обоим драйверам приводят к одинаковому поведению шагового двигателя.На обеих платах первая часть этикетки идентифицирует катушку (так что у вас есть катушки «A» и «B» на DRV8825 и катушки «1» и «2» на A4988).
- Для тех, кто работает с приложениями, чувствительными к цвету, обратите внимание, что носитель DRV8825 фиолетовый.
Таким образом, носитель DRV8825 достаточно похож на наши носители A4988, поэтому минимальная схема подключения для A4988 является допустимым альтернативным способом подключения DRV8825 к микроконтроллеру:
Альтернативная минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя DRV8824 / DRV8825 (полношаговый режим). |
---|
Люди часто покупают этот товар вместе с:
DRV8834 Держатель привода низковольтного шагового двигателя
Держатель низковольтного привода шагового двигателя DRV8834 с размерами. |
---|
Обзор
Этот продукт представляет собой несущую плату или коммутационную плату для низковольтного драйвера шагового двигателя DRV8834 компании TI; Поэтому мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание DRV8834 перед использованием этого продукта.Этот драйвер шагового двигателя позволяет вам управлять одним биполярным шаговым двигателем с выходным током до 2 А на катушку (дополнительную информацию см. В разделе , посвященном рассеиванию мощности, приведенному ниже). Вот некоторые ключевые особенности драйвера:
- Простой интерфейс управления шагом и направлением
- Шесть различных шагов разрешения: полный шаг, полушаг, 1/4 шага, 1/8 шага, 1/16 шага и 1/32 шага
- Регулируемый контроль тока позволяет вам установить максимальный выходной ток с помощью потенциометра, что позволяет вам использовать напряжения, превышающие номинальное напряжение вашего шагового двигателя, для достижения более высокой скорости шага
- Интеллектуальное управление измельчением, которое автоматически выбирает правильный текущий режим затухания (быстрое затухание или медленное затухание)
- 2.Диапазон напряжения питания 5-10,8 В
- Встроенный регулятор (внешний источник логического напряжения не требуется)
- Может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В
- Тепловое отключение при перегреве, отключение при перегрузке по току и блокировка при пониженном напряжении
- Защита от короткого замыкания на массу, короткого замыкания и короткого замыкания нагрузки
- 4-слойная медная печатная плата на 2 унции для улучшенного отвода тепла
- Открытая паяемая заземляющая площадка под микросхемой драйвера в нижней части печатной платы
- Размер модуля, расположение выводов и интерфейс во многом соответствуют нашим держателям драйверов шагового двигателя A4988 (дополнительную информацию см. Внизу этой страницы).
Этот продукт поставляется со всеми компонентами для поверхностного монтажа, включая микросхему драйвера DRV8834, установленными, как показано на рисунке продукта.
В качестве альтернативных драйверов шаговых двигателей с совместимостью выводов, которые работают с более высокими напряжениями питания двигателя, рассмотрите наш держатель DRV8825, держатель DRV8880, держатель MP6500 и держатель A4988 (также доступны в Black Edition и версии с регуляторами напряжения).
Некоторые униполярные шаговые двигатели (например, с шестью или восемью выводами) могут управляться этим драйвером как биполярные шаговые двигатели. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами. С этим драйвером нельзя использовать униполярные двигатели с пятью выводами.
Оборудование в комплекте
Держатель драйвера шагового двигателя DRV8834 поставляется с одной 1 × 16-контактной разъединяющей полосой 0,1 ″, охватываемой разъемом. Разъемы могут быть впаяны для использования с беспаечными макетными платами или 0,1-дюймовыми гнездовыми разъемами. Вы также можете припаять провода двигателя и другие соединения непосредственно к плате.
Использование драйвера
Минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя DRV8834 (1/4 шаговый режим). |
---|
Силовые соединения
Драйвер требует, чтобы напряжение питания двигателя 2,5-10,8 В было подключено через VMOT и GND. Этот источник питания должен иметь соответствующие разделительные конденсаторы рядом с платой, и он должен обеспечивать ожидаемый ток шагового двигателя.
Предупреждение: В этой несущей плате используются керамические конденсаторы с низким ESR, что делает ее восприимчивой к деструктивным скачкам напряжения LC, особенно при использовании кабелей питания длиной более нескольких дюймов.При правильных условиях эти выбросы могут превысить максимальное номинальное напряжение 11,8 В для DRV8834 и необратимо повредить плату, даже когда напряжение питания двигателя составляет всего 9 В. Один из способов защитить драйвер от таких всплесков — установить большой (не менее 47 мкФ) электролитический конденсатор между мощностью двигателя (VMOT) и заземлением где-то рядом с платой.
Соединения двигателя
Четырех-, шести- и восьмипроводные шаговые двигатели могут приводиться в движение DRV8834, если они правильно подключены; Ответ на часто задаваемые вопросы подробно объясняет правильную проводку.
Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном приводе может привести к его повреждению. (В более общем смысле, переустановка чего-либо, пока оно находится под напряжением, вызывает проблемы.)
Размер шага (и микрошага)
Шаговые двигатели
обычно имеют размер шага (например, 1,8 ° или 200 шагов на оборот), который применяется к полному шагу. Микрошаговый драйвер, такой как DRV8834, обеспечивает более высокое разрешение, разрешая промежуточные положения ступеней, что достигается за счет подачи питания на катушки с промежуточными уровнями тока.Например, управление двигателем в четвертьшаговом режиме даст двигателю с 200 шагами на оборот 800 микрошагов на оборот за счет использования четырех различных уровней тока.
Входы селектора разрешения (размера шага) (M0 и M1) позволяют выбирать из шести разрешений шага в соответствии с таблицей ниже. M0 по умолчанию является плавающим, в то время как M1 имеет внутренний понижающий резистор 200 кОм, поэтому оставление этих двух выводов выбора микрошага отключенными приводит к переходу в 1/4 ступенчатый режим. Для правильной работы микрошаговых режимов необходимо установить достаточно низкий предел тока (см. Ниже), чтобы сработало ограничение тока.В противном случае промежуточные уровни тока не будут поддерживаться должным образом, и двигатель будет пропускать микрошаги.
M0 | M1 | Микрошаг Разрешение |
---|---|---|
Низкая | Низкая | Полный шаг |
Высокая | Низкая | Полушаг |
Плавающий | Низкая | 1/4 шага |
Низкая | Высокая | 1/8 шага |
Высокая | Высокая | 1/16 шага |
Плавающий | Высокая | 1/32 шага |
Управляющие входы
Каждый импульс на входе STEP соответствует одному микрошагу шагового двигателя в направлении, выбранном выводом DIR.Оба этих входа по умолчанию подтягиваются к низкому уровню через внутренние понижающие резисторы 200 кОм. Если вам нужно вращение только в одном направлении, вы можете оставить DIR отключенным.
Микросхема имеет два разных входа для управления состоянием питания: SLEEP и ENBL. Подробные сведения об этих состояниях питания см. В таблице данных. Обратите внимание, что драйвер подтягивает вывод SLEEP к низкому уровню через внутренний понижающий резистор 500 кОм, и он подтягивает вывод ENBL к низкому уровню через внутренний понижающий резистор 200 кОм.Состояние SLEEP по умолчанию не позволяет драйверу работать; этот вывод должен иметь высокий уровень, чтобы активировать драйвер (он может быть подключен напрямую к логическому «высокому» напряжению от 2,5 до 5,5 В, или им можно динамически управлять, подключив его к цифровому выходу микроконтроллера). Состояние вывода ENBL по умолчанию — активировать драйвер, поэтому этот вывод можно оставить отключенным.
Схема контактов nSLEEP и nFAULT на держателях DRV8824 / DRV8825 / DRV8834. |
---|
DRV8834 также имеет выход FAULT, который устанавливает низкий уровень всякий раз, когда полевые транзисторы H-моста отключены в результате защиты от перегрузки по току или теплового отключения, или когда блокировка пониженного напряжения отключает микросхему. Плата-носитель соединяет этот вывод с выводом SLEEP через резистор 10 кОм, который действует как подтягивание НЕИСПРАВНОСТИ всякий раз, когда SLEEP внешне удерживается на высоком уровне, поэтому внешнее подтягивание на выводе НЕИСПРАВНОСТЬ не требуется. Обратите внимание, что несущая панель включает в себя защитный резистор 1,5 кОм, последовательно соединенный с выводом FAULT, что позволяет безопасно подключать этот вывод напрямую к источнику логического напряжения, что может произойти, если вы используете эту плату в системе, разработанной для совместимого по выводам A4988. перевозчик.В такой системе резистор 10 кОм между SLEEP и FAULT будет затем действовать как подтягивающий для SLEEP, что делает носитель DRV8834 более прямой заменой A4988 в таких системах (A4988 имеет внутреннее подтягивание в SLEEP приколоть). Чтобы не допустить сбоев в работе вывода SLEEP, любой внешний подтягивающий резистор, который вы добавляете к входу вывода SLEEP, не должен превышать 4,7 кОм.
Дополнительные контактные перемычки
Вывод CONFIG на DRV8834 может использоваться для выбора между его режимом индексатора по умолчанию, который предназначен для управления шаговыми двигателями, и режимом чередования фаз / включения, который может использоваться для управления двумя щеточными двигателями постоянного тока.Он недоступен по умолчанию (во избежание конфликтов при использовании держателя DRV8834 в качестве замены для других наших держателей драйверов шагового двигателя), но его можно подключить к контакту с надписью «(CFG)» путем перемычки поверхностного монтажа. перемычка указана на картинке ниже. Вторую перемычку можно установить перемычкой, чтобы опорное напряжение ограничения тока было доступно на контакте с меткой «(REF)».
Ограничение тока
Для достижения высокой скорости шага мощность двигателя обычно выше, чем было бы допустимо без ограничения активного тока.Например, типичный шаговый двигатель может иметь максимальный номинальный ток 1 А с сопротивлением катушки 5 Ом, что указывает на максимальное питание двигателя 5 В. Использование такого двигателя с 9 В позволит увеличить скорость шага, но ток должен активно быть ограничен до менее 1 А, чтобы предотвратить повреждение двигателя.
DRV8834 поддерживает такое активное ограничение тока, а подстроечный потенциометр на плате может использоваться для установки ограничения тока. Обычно вам нужно установить ограничение тока драйвера на уровне или ниже номинального тока вашего шагового двигателя.Один из способов установить ограничение тока — это перевести драйвер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку двигателя, без синхронизации входа STEP. Измеренный ток будет в 0,7 раза больше предельного тока (поскольку обе катушки всегда включены и ограничены примерно 70% от установленного предела тока в полношаговом режиме).
Другой способ установить ограничение тока — измерить напряжение на выводе «ref» и вычислить результирующее ограничение тока (резисторы измерения тока 0.100 Ом ). Напряжение на выводе ref доступно через переходное отверстие, обведенное кружком на нижней шелкографии печатной платы, или на вывод, помеченный «(REF)», если подключена соответствующая перемычка для поверхностного монтажа (см. Выше). Ограничение тока относится к опорному напряжению следующим образом:
Ограничение по току = VREF × 2
Так, например, если у вас есть шаговый двигатель с номиналом 1 А, вы можете установить ограничение тока на 1 А, установив опорное напряжение на 0,5 В.
Примечание: Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки ограничения тока.Подходящее место для установки измерителя тока — это последовательно с одной из катушек шагового двигателя.
Рекомендации по рассеиванию мощности
ИС драйвера DRV8834 имеет максимальный номинальный постоянный ток 1,5 А на катушку, и в наших тестах эта несущая плата была способна обеспечивать номинальный ток в течение многих минут без необходимости дополнительного охлаждения. DRV8834 может поддерживать пиковые токи до 2,2 А на катушку, но его защита от перегрузки по току может сработать при токах до 2 А, а фактический ток, который вы можете подать, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать ИС в холодном состоянии.Печатная плата носителя предназначена для отвода тепла от ИС, но для подачи более 1,5 А на катушку требуется радиатор или другой метод охлаждения.
Этот продукт может нагреться до , достаточно, чтобы обжечься задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.
Обратите внимание, что измерение тока, потребляемого источником питания, обычно не дает точного измерения тока катушки.Поскольку входное напряжение для драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток на источнике питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания). Кроме того, если напряжение питания очень высокое по сравнению с тем, что требуется двигателю для достижения заданного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приведет к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами. Кроме того, обратите внимание, что ток катушки является функцией установленного ограничения тока, но не обязательно, чтобы равнялось настройке ограничения тока.Фактический ток через каждую катушку изменяется с каждым микрошагом. См. Техническое описание DRV8834 для получения дополнительной информации.
Принципиальная схема
Принципиальная схема держателя низковольтного шагового двигателя DRV8834. |
---|
Эту схему также можно загрузить в формате pdf (105k pdf).
Ключевые различия между DRV8834 и A4988
Держатель DRV8834 был разработан так, чтобы быть максимально похожим на наши держатели драйверов шагового двигателя A4988, и его можно использовать в качестве замены держателя A4988 во многих приложениях, поскольку он имеет тот же размер, распиновку и общий контроль интерфейс.Однако следует отметить несколько различий между двумя модулями:
DRV8834 Держатель низковольтного шагового двигателя. |
---|
Держатель драйвера шагового двигателя A4988, Black Edition (показан с оригинальными зелеными резисторами считывания тока 50 мОм). |
---|
- Вывод, используемый для подачи логического напряжения на A4988, используется как выход FAULT DRV8834, поскольку DRV8834 не требует питания логики (а A4988 не имеет выхода неисправности).Обратите внимание, что безопасно подключать вывод FAULT непосредственно к источнику логики (между выводом IC и выводом есть резистор 1,5 кОм для его защиты), поэтому модуль DRV8834 можно использовать в системах, разработанных для A4988, которые маршрутизируют логику мощность к этому контакту.
- Вывод SLEEP на DRV8834 не подтягивается по умолчанию, как на A4988, но несущая плата подключает его к выводу FAULT через резистор 10 кОм. Следовательно, системы, предназначенные для A4988, которые направляют логическое питание на вывод FAULT, будут эффективно иметь подтягивание 10k на выводе SLEEP.
- Потенциометр ограничения тока находится в другом месте.
- Отношение между настройкой ограничения тока и напряжением опорного вывода другое.
- DRV8834 предлагает 1/32 шага микрошага; A4988 опускается только до 1/16 шага.
- DRV8834 имеет только два контакта для установки микрошагового режима; у A4988 их три. Таблица выбора шага различается для DRV8834 и A4988 для всех разрешений микрошага, кроме полушагового и полушагового режимов.На DRV8834 вывод M0 необходимо оставить в плавающем (высокоимпедансном) состоянии, чтобы выбрать некоторые из микрошаговых режимов. Режим микрошага по умолчанию на DRV8834 — 1/4 шага, в то время как режим микрошага по умолчанию на A4988 — полный шаг.
- DRV8834 не имеет входа RESET.
- Контакты на держателе DRV8834, соответствующие контактам MS3 и RESET держателя A4988, по умолчанию отключены. Если электрическая совместимость с держателем A4988 не является проблемой, два разных сигнала (CONFIG и VREF) на держателе DRV8834 могут быть подключены к этим контактам с помощью перемычек для поверхностного монтажа (описанных в разделе «Дополнительные перемычки с контактами» выше).
- Требования к времени для минимальной длительности импульса на выводе STEP различны для двух драйверов. В DRV8834 каждый шаговый импульс высокого и низкого уровня должен быть не менее 1,9 мкс; при использовании A4988 они могут составлять всего 1 мкс.
- DRV8834 поддерживает более низкие напряжения питания, чем A4988, но его максимальное напряжение питания также ниже (2,5–10,8 В против 8–35 В).
- DRV8834 может выдавать больший ток, чем A4988, без какого-либо дополнительного охлаждения (на основе наших полных тестов: 1.5 А на катушку для DRV8834 против 1,2 А на катушку для A4988 Black Edition и 1 А на катушку для оригинального держателя A4988).
- DRV8834 использует другое соглашение об именах для выходов шагового двигателя, но они функционально такие же, как соответствующие контакты на держателе A4988, поэтому одинаковые подключения к обоим драйверам приводят к одинаковому поведению шагового двигателя. На обеих платах первая часть этикетки идентифицирует катушку (так что у вас есть катушки «A» и «B» на DRV8834 и катушки «1» и «2» на A4988).
- Для тех, кто работает с чувствительными к цвету приложениями, обратите внимание, что носитель DRV8834 белый.
Таким образом, носитель DRV8834 достаточно похож на наши носители A4988, поэтому минимальная схема подключения для A4988 является допустимым альтернативным способом подключения DRV8834 к микроконтроллеру:
Альтернативная минимальная электрическая схема для подключения микроконтроллера к держателю драйвера шагового двигателя DRV8834 (1/4-шаговый режим). |
---|
Люди часто покупают этот товар вместе с:
Шаговые двигатели, драйверы шаговых двигателей, контроллеры шаговых двигателей и шаговые двигатели с регулировкой скорости
Шаговые двигатели
позволяют с легкостью осуществлять точное позиционирование. Они используются в различных типах оборудования для точного контроля угла поворота и скорости с помощью импульсных сигналов. Шаговые двигатели генерируют высокий крутящий момент с компактным корпусом и идеально подходят для быстрого ускорения и реакции. Шаговые двигатели также сохраняют свое положение при остановке благодаря своей механической конструкции.Решения с шаговыми двигателями состоят из драйвера (принимает импульсные сигналы и преобразует их в движение двигателя) и шагового двигателя.
Oriental Motor предлагает множество решений для широкого спектра применений:
- Шаговые двигатели AlphaStep с замкнутым контуром, 2-фазные шаговые двигатели, 5-фазные шаговые двигатели
- Опции редуктора, энкодера и электромагнитного тормоза
- Драйверы шаговых двигателей переменного или постоянного тока с входом
- Размеры рамы от 0,79 дюйма (20 мм) до 3.54 дюйма (90 мм)
Подробнее …
Шаговые двигатели (только двигатели)
Oriental Motor предлагает широкий спектр шаговых двигателей, включая: Шаговые двигатели AlphaStep с обратной связью, 2-фазные шаговые двигатели и 5-фазные шаговые двигатели доступны в размерах от 0,79 дюйма (20 мм) до 3,54 дюйма (90 мм). Предлагаются пять вариантов шаговых двигателей редукторного типа, опции энкодера и тормоза, а также различные обмотки двигателя.
- 0.79 ~ 3,54 дюйма (20 ~ 90 мм) Шаговые двигатели NEMA 8 ~ NEMA 34 типоразмера
- Доступны шестерни без люфта, с низким люфтом и прямозубые шестерни
- Шаговые двигатели с замкнутым контуром AlphaStep, 2-фазные шаговые двигатели и 5-фазные шаговые двигатели
- Опции энкодера и электромагнитного тормоза
Драйверы шагового двигателя
Драйверы шагового двигателя преобразуют импульсные сигналы от контроллера в движение двигателя для достижения точного позиционирования.
- Вход переменного или постоянного тока
- Драйверы шаговых двигателей AlphaStep с замкнутым контуром, 2-фазных шаговых двигателей или 5-фазных шаговых двигателей
- , встроенный контроллер или EtherNet / IP ™, EtherCAT, PROFINET Совместимые версии
- Доска или коробка типа
Импульсный вход
EtherNet / IP ™ является товарным знаком ODVA
.
Шаговые двигатели и драйверы с регулировкой скорости
Система управления скоростью SC серии CVK предлагает простую конфигурацию, состоящую из шагового двигателя, драйвера и программируемого контроллера.Рабочую скорость, время ускорения и замедления, рабочий ток можно установить с помощью переключателей привода, а простое переключение входа FWD (RVS) в положение ON или OFF позволяет легко управлять.
- Генератор импульсов не требуется
- Возможны 2 настройки скорости
- Компактный шаговый двигатель с высоким крутящим моментом
Контроллеры / Сетевые шлюзы
Контроллеры и сетевые шлюзы для использования с системами управления движением.
- Контроллеры
- для использования с драйверами импульсного ввода
- (связь RS-485)
- EtherCat
- CC-Link
- MECHATROLINK
Сетевые преобразователи / шлюзы
Шаговые двигатели и драйверы
Шаговый двигатель используется для достижения точного позиционирования с помощью цифрового управления.Двигатель работает за счет точной синхронизации с выходным импульсным сигналом от контроллера к драйверу. Шаговые двигатели с их способностью создавать высокий крутящий момент на низкой скорости при минимальной вибрации идеально подходят для приложений, требующих быстрого позиционирования на короткое расстояние.
Точное позиционирование за шаг
Шаговый двигатель вращается с фиксированным углом шага, как секундная стрелка часов. Этот угол называется «углом основного шага». Oriental Motor предлагает шаговые двигатели с базовым углом шага 0.36 °, 0,72 °, 0,9 ° и 1,8 °. 5-фазные шаговые двигатели имеют угол поворота 0,36 ° и 0,72 °, а 2-фазные шаговые двигатели — 0,9 ° и 1,8 °.
Использование технологии гибридного шагового двигателя
Гибридный шаговый двигатель представляет собой комбинацию двигателей с переменным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного шагового двигателя намагничен в осевом направлении, как шаговый двигатель с постоянным магнитом, а на статор подается электромагнитное питание, как у шагового двигателя с переменным магнитным сопротивлением.И статор, и ротор имеют несколько зубьев.
Гибридный шаговый двигатель имеет намагниченный в осевом направлении ротор, что означает, что один конец намагничен как северный полюс, а другой конец — как южный полюс. Чашки зубчатого ротора размещены на каждом конце магнита, и чашки смещены на половину шага зубьев.
Простое управление с помощью импульсных сигналов
Конфигурация системы для высокоточного позиционирования показана ниже. Угол поворота и скорость шагового двигателя можно контролировать с высокой точностью с помощью импульсных сигналов от контроллера.
Что такое импульсный сигнал?
Импульсный сигнал — это электрический сигнал, уровень напряжения которого многократно меняется между ВКЛ и ВЫКЛ. Каждый цикл включения / выключения считается одним импульсом. Команда с одним импульсом заставляет выходной вал двигателя поворачиваться на один шаг. Уровни сигнала, соответствующие состояниям включения и выключения напряжения, обозначаются как «H» и «L» соответственно.
Величина вращения пропорциональна количеству импульсов
Величина вращения шагового двигателя пропорциональна количеству импульсных сигналов (количеству импульсов), подаваемых драйверу.Взаимосвязь вращения шагового двигателя (угла поворота выходного вала двигателя) и количества импульсов выражается следующим образом:
Скорость пропорциональна скорости импульса
Скорость шагового двигателя пропорциональна скорости импульсных сигналов (частоты импульсов), подаваемых водителю. Соотношение скорости импульса [Гц] и скорости двигателя [об / мин] выражается следующим образом:
Создание высокого крутящего момента с помощью компактного корпуса
Шаговые двигатели создают высокий крутящий момент в компактном корпусе.Эти особенности обеспечивают им отличное ускорение и реакцию, что, в свою очередь, делает эти двигатели хорошо подходящими для приложений с высокими требованиями к крутящему моменту, когда двигатель должен часто запускаться и останавливаться. Чтобы удовлетворить потребность в увеличении крутящего момента на низкой скорости, Oriental Motor также предлагает мотор-редукторы, сочетающие компактную конструкцию и высокий крутящий момент.
Двигатель удерживается в остановленном положении
Шаговые двигатели продолжают создавать удерживающий момент даже в состоянии покоя.Это означает, что двигатель можно удерживать в остановленном положении без использования механического тормоза.
При отключении питания самоудерживающийся момент двигателя теряется, и двигатель больше не может удерживаться в остановленном положении при вертикальных операциях или при приложении внешней силы. В подъемниках и подобных устройствах используйте тормоз электромагнитного типа.
Шаговые двигатели с замкнутым контуром и драйверы — AlphaStep
AlphaStep состоит из шагового двигателя и драйверов, разработанных для раскрытия максимальных характеристик шагового двигателя.Эти продукты обычно работают синхронно с импульсными командами, но когда происходит внезапное ускорение или изменение нагрузки, уникальный режим управления поддерживает операцию позиционирования. Модели AlphaStep также могут выводить сигналы завершения позиционирования и аварийные сигналы, что повышает надежность оборудования, с которым они работают.
Типы операционных систем
Каждый шаговый двигатель и драйвер объединяют в себе шаговый двигатель, выбранный из различных типов, со специальным драйвером.Доступны драйверы, работающие в режиме импульсного ввода и в режиме встроенного контроллера. Вы можете выбрать желаемую комбинацию в соответствии с требуемой операционной системой.
Драйвер импульсного входа
Двигателем можно управлять с помощью генератора импульсов, предоставленного пользователем. Рабочие данные заранее вводятся в генератор импульсов. Затем пользователь выбирает рабочие данные на главном программируемом контроллере, а затем вводит операционную команду.
Драйвер встроенного контроллера
Встроенная функция генерации импульсов позволяет управлять двигателем через подключенный напрямую персональный компьютер или программируемый контроллер.Поскольку отдельный генератор импульсов не требуется, драйверы этого типа экономят место и упрощают электромонтаж.
Разница между характеристиками входа переменного и постоянного тока
Шаговый двигатель приводится в действие напряжением постоянного тока, подаваемым через драйвер. В двигателях и драйверах Oriental Motor с входным напряжением 24 В постоянного тока на двигатель подается 24 В постоянного тока. В двигателях и драйверах на 100–115 В переменного тока на входе выпрямляется постоянный ток, а затем на двигатель подается примерно 140 В постоянного тока (исключение составляют некоторые изделия.)
Эта разница в напряжении, подаваемом на двигатели, проявляется как разница в характеристиках крутящего момента на высоких скоростях. Это связано с тем, что чем выше приложенное напряжение, тем быстрее будет нарастание тока через обмотки двигателя, что облегчает приложение номинального тока на более высоких скоростях. Таким образом, входной двигатель переменного тока и система привода имеют превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких, обеспечивая большое передаточное отношение.
Рекомендуется, чтобы для вашего приложения были рассмотрены системы двигателя и привода переменного тока, которые совместимы в более широком диапазоне рабочих условий, чем системы ввода постоянного тока.
TB6600 Драйвер шагового двигателя arduino
Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель — это бесщеточный электродвигатель постоянного тока, который делит полный оборот на ряд равных шагов. Затем на одном из этих шагов можно указать положение двигателя для перемещения и удержания.
Как управлять шаговым двигателем?
Самый быстрый способ управлять шаговым двигателем — это просто использовать драйвер (контроллер) шагового двигателя. И TB6600 arduino — именно то, что вам нужно.
TB6600 arduino — это простой в использовании профессиональный драйвер шагового двигателя, который может управлять двухфазным шаговым двигателем. Он совместим с Arduino и другими микроконтроллерами, которые могут выводить цифровой импульсный сигнал 5 В. Драйвер шагового двигателя TB6600 arduino имеет широкий диапазон входной мощности, источник питания 9 ~ 42 В постоянного тока. И он способен выдавать пиковый ток 4А, чего достаточно для большинства шаговых двигателей.
Драйвер шагового двигателя поддерживает управление скоростью и направлением. Вы можете установить микрошаг и выходной ток с помощью 6 DIP-переключателей.Существует 7 видов микрошагов (1, 2 / A, 2 / B, 4, 8, 16, 32) и 8 видов контроля тока (0,5 А, 1 А, 1,5 А, 2 А, 2,5 А, 2,8 А, 3,0 А). А, 3,5 А) всего. И все сигнальные терминалы имеют изоляцию с помощью высокоскоростных оптопар, что повышает их способность противостоять высокочастотным помехам.
Как профессиональное устройство, оно может приводить в действие 57, 42-фазный двухфазный, четырехфазный гибридный шаговый двигатель.
Примечание: это новейшая обновленная версия драйвера шагового двигателя TB6600.
Сигнализация DIY с использованием Home Assistant, Konnected и Sonoff RF Bridge
TB6600 Драйвер шагового двигателя 5A и Arduino