Перейти к содержанию
    

Самодельный драйвер биполярного шагового двигателя. Контроль тока

On 3/21/2023 at 10:22 PM, Alex_Malder said:

Короче подключил обе микросхемы вчистую на самодельный стенд - не работают. Обе. То ли они не предназначены для такой работы (хотя в даташите написано, что будут работать в нижнем плече), то ли я их добил, короче мусор.

В документации на  INA199 приведена её внутренняя схема.

Перерисуйте ее на листочке. Нарисуйте подключение к ней с учетом вашей измерительной цепи.

Проанализируйте работу получившейся схемы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, dimka76 сказал:

В документации на  INA199 приведена её внутренняя схема.

Перерисуйте ее на листочке. Нарисуйте подключение к ней с учетом вашей измерительной цепи.

Проанализируйте работу получившейся схемы.

Я подключил по такой схеме, REF соединил с GND:

lplp.thumb.jpg.33174848e83e4ca3c10b5afc6c1d703d.jpg

https://www.radiolocman.com/review/article.html?di=646739

Так что сейчас буду пробовать AD620

Изменено пользователем Alex_Malder

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я вообще-то двумя руками за то, чтобы что-то мастерить своими руками. Однако случается и так, что дешевле купить нужный компонент в сборе, чем собирать его в ручную из рассыпухи. Особенно вариант "купить готовое" хорош тогда, когда готовые "велосипеды" широко представлены на рынке и стоят недорого, в то время как его "изобретение" отнимает массу времени.

В данном случае драйверы для шаговых двигателей представляют собой ходовой товар, которые стал еще более ходовым после распространения 3D-принтеров. Вместе этим появились даже целые компании, специализирующиеся на выпуске микросхем для управления шаговыми двигателями (например, Trinamic), на базе которых китайцы делают и продают законченные изделия.

В данном случае, на мой взгляд, купить готовый драйвер было бы лучшим решением, т.к., помимо всего прочего, у покупного драйвера удобно (через микровыключатели) задается число микрошагов на оборот, благодаря чему вибрация при вращении двигателя (на которую жаловался топикстартер) сводится к минимуму. К сожалению, топикстартер утаил величину рабочего тока своего шагового двигателя, но если у него двигатель типа Nema23, то этот ток не превышает 4 А (мой Nema23 требует 3 А, но и при токе 2 А отлично тянет).

Например, у китацев через Aliexpress можно за 500 рублей (доставка в Москву бесплатна) купить это (сделано на микросхеме от Toshiba):

https://aliexpress.ru/item/1000001730872.html

У меня у самой тоже такой есть, но только выполненный в безкорпусном варианте (так он дешевле и радиатор лучше винтилятором охлаждается):

https://aliexpress.ru/item/1005004227535073.html

Тот же самый драйвер можно купить и в России, но тут он обойдется дороже. Например: здесь: https://zona-3d.ru/catalog/elektronika/drayvery_dlya_shagovykh_dvigateley/drayvery_shagovykh_dvigateley/drajver-shagovogo-dvigatelya-tb6600-4-0a-v-korpuse

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В общем я не знаю что делать. За последний месяц я переворотил все что мог, и результаты никакие.

Монитор шунта я заменил на активный ФНЧ, собранный по Саллену-Кею (неинвертирующий) с регулируемым коэф. усиления, это работает.

Дальше схема сравнения на компараторе, триггер и элемент И для совмещения с управляющим сигналом.

Схема драйвера собрана просто ОДИН В ОДИН с документа по его разработке от Инфинеон.

Что в итоге:

Да, иногда все это работает. Иногда нет.

Когда не работает, все свенит и осциллограммы бешеные, если кратко - происходит полный заряд катушки (или не всегда полный), потом разряд. В течение нескольких периодов ШИМ, которая все это тактирует.

Когда работает - греется нижний ключ Н-моста. На осциле все красиво, каждый период ШИМ ток растет, потом падает.

Верхний ключ не греется, нижний ключ под 100 и выше. Я хз почему, ток через них один. Частых переключений нет, только на 40кГц (такт. ШИМ). Иногда вместо него греется вообще верхний ключ из соседнего плеча, который не проводит, видимо за счет своего диода.

Я в ах*е. У меня создается впечатление, что надо выкинуть к черту эти IR2181 и сделать банальщину на комплементарных парах полевиков.

 

Короче.

Есть здесь специалист по этой теме, или мне в дворники идти?

Это тот случай, когда МНЕ ОЧЕНЬ НУЖНА ПОМОЩЬ! Потому что даже электронщики с работы в душе не знают, как мне помочь!

Только не надо советов по типу "возьми спец микросхему навроде TB6600 L293" и тд.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Alex_Malder сказал:

Когда работает - греется нижний ключ Н-моста. На осциле все красиво, каждый период ШИМ ток растет, потом падает.
 

Вы столько много написали, что непонятно что  у вас не работает. Схему надо отлаживать по частям.

Попробуйте хотя бы с нижним ключом разобраться.

Посчитать по осциллограмме потери на ключе - это банальная задача, покажите просто картинку тока и напряжения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, HardEgor сказал:

Вы столько много написали, что непонятно что  у вас не работает. Схему надо отлаживать по частям.

Попробуйте хотя бы с нижним ключом разобраться.

Посчитать по осциллограмме потери на ключе - это банальная задача, покажите просто картинку тока и напряжения.

image.thumb.jpeg.b316ed28ea5542c7281a58afa3bf27bb.jpeg

 

Вот осциллограмма.

Частота 40кГц. На осциллограмме показан один период такого ШИМа (нарастание - спад тока).

Желтый - усиленный сигнал с шунта (в нижнем плече). Розовый плавающая земля (Vs). Зеленый - сигнал с гейта верхнего ключа, синий - с нижнего ключа. Ключи в разных полумостах разумеется, они включают обмотку в одном направлении. Поскольку питающее напряжение нагрузки 40В, соответственно на верхнем скачки 10В гейта + 40В плавающей земли Vs, нижний просто 10В на гейте. Все красиво, но нижний ключ за 30сек при токе потребления катушки 0,5А разогревается до почти 100 градусов.

Резисторы на гейтах по 100 Ом.

Вот картинка пояснительная:

image.thumb.jpeg.f23def172f7fc306de33b15bb7095003.jpeg

И еще добавлю, что 2 драйвера IR2181S , работая с 2-мя из 4-х ключей, потребляют всего 0.007А, что очень странно.

Вообще, это намекает на тот факт, что ключи не открываются, поскольку для заряда их паразитных емкостей в гейтах надо более высокий ток, я так полагаю.

С другой стороны, ничего не мешает им жрать этот ток как не в себя, я не знаю почему потребление такое низкое.

Судя по графикам, открываются они на 10В, что более чем достаточно для работы.

Вот что тут может быть не так?

Изменено пользователем Alex_Malder

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

48 минут назад, Alex_Malder сказал:

Все красиво, но нижний ключ за 30сек при токе потребления катушки 0,5А разогревается до почти 100 градусов.

Индуктивность двигателя известна? Двигатель нагружен?

Насколько я понимаю, ток не должен спадать так сильно, у вас вторая обмотка не подключена?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 минут назад, HardEgor сказал:

Индуктивность двигателя известна? Двигатель нагружен?

Насколько я понимаю, ток не должен спадать так сильно, у вас вторая обмотка не подключена?

57HS112-3004-01.pdf

Вот такой двигатель. Индуктивность 6.8 mH.

Да, сейчас я подключил только одну обмотку, чтобы добиться ровного процесса контроля тока.

Режим спада тока у меня Fast Decay, т.е. спад тока происходит через диоды неактивных полевиков.

Изменено пользователем Alex_Malder

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Alex_Malder сказал:

Желтый - усиленный сигнал с шунта (в нижнем плече).

Так а какой у вас ток в пике? и где желтый ноль на картинке?

Про двигатель пишут, что он 4.8 В, или 48?

Так-то 100 Ом многовато, попробуйте 20 Ом и смотрите, чтобы не возбудился транзистор. И что за провал напряжения при включении нижнего ключа? У вас земля осциллографа подключена проводком? Лучше залудить пружинку из комплекта осциллографа, чтобы как можно короче была земля.

Верхний ключ лучше убрать, а показать  управляющий сигнал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 минуты назад, HardEgor сказал:

Так а какой у вас ток в пике? и где желтый ноль на картинке?

Про двигатель пишут, что он 4.8 В, или 48?

Так-то 100 Ом многовато, попробуйте 20 Ом и смотрите, чтобы не возбудился транзистор. И что за провал напряжения при включении нижнего ключа? У вас земля осциллографа подключена проводком? Лучше залудить пружинку из комплекта осциллографа, чтобы как можно короче была земля.

Верхний ключ лучше убрать, а показать  управляющий сигнал.

Напряжение в этом случае не важно, это схема с импульсным питанием. Напряжение обычно указывают для постоянного включения, чтобы ток не превысил номинальный. В импульсных источниках тока заведомо высокое напряжение используется, чтобы получить быстрый рост тока до ограничителя. Показатель тока я считываю через падение напряжение на шунте, так что в цифре могу только по среднее значение сказать, это 0.5А. При 20 омах и ниже идёт звон, показать сейчас не могу, но это очень частые переключения транзистора. При 30 он уже нормально себя ведёт, и я поставил 100, чтобы уменьшить выбросы на гейтах. Там получается rc цепочка из паразитной ёмкости, как я понимаю. По верхний ключ непонятно.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

34 минуты назад, Alex_Malder сказал:

Показатель тока я считываю через падение напряжение на шунте, так что в цифре могу только по среднее значение сказать, это 0.5А.

Что вы какую-то фигню пишите, это всё второстепенные вопросы. Я же задал конкретные вопросы. Про резистор в затворе  и напряжение двигателя я понял.

 

1.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, ноль там, для жёлтого графика. Для остальных ноль внизу. Сколько ампер, не знаю, потому что жёлтый это осциллограмма напряжения. Пик соответствует 3.3В, это максимум ЦАПа, на который реагирует компаратор.

Изменено пользователем Alex_Malder

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

19 минут назад, Alex_Malder сказал:

Да, ноль там, для жёлтого графика. Для остальных ноль внизу. Сколько ампер, не знаю, потому что жёлтый это осциллограмма напряжения. Пик соответствует 3.3В, это максимум ЦАПа, на который реагирует компаратор.

ЦАП? Компаратор? Причем здесь всё это? Зачем вы это пишите?

Понятно что напряжение, понятно что у вас стоит шунт на котором падает напряжение и которое усиливает ОУ.

Сколько Ом сопротивление шунта?

Какой коэффициент усиления ОУ?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

10 минут назад, HardEgor сказал:

ЦАП? Компаратор? Причем здесь всё это? Зачем вы это пишите?

Понятно что напряжение, понятно что у вас стоит шунт на котором падает напряжение и которое усиливает ОУ.

Сколько Ом сопротивление шунта?

Какой коэффициент усиления ОУ?

 

Шунт 0.02 Ом. Коэф усиления там настраивается, поэтому точно не скажу, но около 50.

А что еще я должен написать? Есть факт того, что ток сбрасывается и контур работает, какое значение имеет конкретное значение пикового тока?

У меня драйвер потребляет 7мА, вот в чем проблема!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, Alex_Malder сказал:

Розовый плавающая земля (Vs). Зеленый - сигнал с гейта верхнего ключа, синий - с нижнего ключа.

Я правильно понял, что красный это напряжение на нижнем транзисторе(40 В), а синий - это напряжение затвора нижнего транзистора(10 В)?

Т.е. у вас транзистор верхний сдох?

Подпишите напряжения на картинке.

1 час назад, Alex_Malder сказал:

Шунт 0.02 Ом. Коэф усиления там настраивается, поэтому точно не скажу, но около 50.

Спасибо, я понял что пиковый ток 3.3А.

Но почему он сразу растет до 1 А, а потом плавно до 3.3 А.

1 час назад, Alex_Malder сказал:

У меня драйвер потребляет 7мА, вот в чем проблема!

Какой из них? Верхнего левого ключа или нижнего правого?

Как узнали? мультиметром измеряли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...