Sürücünün etkin girişine bir PWM uygulayarak bir step motorun güç tüketimini güvenli bir şekilde azaltabilir miyim?

9

Allegro A4988 yongasını temel alan bir step motor sürücü koparma kartım var. Motor statik olduğunda, hareketten daha iyi tutma torkuna sahip olduğunu fark ettim. Pille çalışan bir konfigürasyonum var ve çoğu zaman step motor sadece bir pozisyon tutmak için kullanılıyor. Limit ayar potansiyometresi zaten ara kartında, bu yüzden mikro denetleyicimle değiştiremiyorum.

Aktif olarak hareket ederken motoru daha yüksek bir akım seviyesinde sürdürebilir ve tutma pozisyonu için akımı azaltabilmem için motor sürücüsünün etkinleştirme pimine motora giden akımı değiştirmesi için bir PWM sinyali uygulayabilir miyim?

Çoğunlukla bir PWM sinyalinin sürücü devresinin ömrü üzerindeki etkileriyle ilgileniyorum. Veri sayfası dozunun hiçbir yerinde böyle bir şey yapamayacağınızı veya yapamayacağınızı söylemez.

pwm stepper-motor

— Faken
kaynak

2

'Limit ayar potansiyometresi' ile ne demek istediğinden emin değilim, ama (mevcut duyu dirençlerini kastettiğini varsayarak) $R_{S1}$ ve $R_{S2}$ (ilginç bir tasarım olurdu, bunlar düşük empedanslı dirençlerle eşleşmelidir) Sayfa 9'da Dahili PWM Akım Kontrolü bölümünde okudum :

Akım sınırlamanın maksimum değeri, RSx ve VREF pimindeki voltaj seçimi ile ayarlanır. İletkenlik fonksiyonu akım sınırlamasının maksimum değeri ile yaklaşık olarak tahmin edilir, $I_{TripMAX}$ Tarafından ayarlanan (A)

$I_{TripMAX} = V_{REF} / ( 8 R_S)$

nerede $R_S$ sens direncinin (Ω) direncidir ve V_ {REF}, REF pimindeki (V) giriş voltajıdır.

REF pinine (pin 17) erişiminiz var mı? Eğer öyleyse, bunu bir DAC ile ayarlamak, sens dirençlerini değiştirmekle aynı etkiyi yaratacaktır.

Değilse, Girişi etkinleştir muhtemelen gücü kesmek veya uyku veya kapatma pimlerini kullanmaktan daha iyi bir seçimdir, bunlar 1 ms gecikmeye neden olur (s. 10'daki açıklamaya göre).

— Kevin Vermeer
kaynak

Üzgünüm, sens dirençlerin kalıcı olarak ayarlandığını düşünüyorum, potansiyometre muhtemelen REF pinini ayarlıyor (ama bilmiyorum, elektronik hakkında yeterince bilmiyorum). Sanırım burada sorun, üst üste binen iki PWM sinyalini çalıştırmam. Birincisi, akımı kontrol etmek için sens direncini kullanan dahili olan, ikincisi FET'leri kapatmak için kullandığım dahili olan.

— Faken

Toplayabildiğim kadarıyla, çip akımı algılamak ve PWM'yi ayarlamak için sens direncini kullanıyor, böylece ayarladığım akım sınırının ortalamasını alıyor. Bununla birlikte, FET'leri çok hızlı bir şekilde etkinleştirerek açıp kapatarak aniden bu işlemi yarıda kesmeye başlarsam ne olur? Tam adım modlarını etkilemeyebilir, ancak mikro adım modları ne olacak? Mantık devreleriyle uğraşan ve mevcut adım konumumu sıfırlayabilecek kapatma veya uyku pimlerini kullanmamayı biliyorum.

— Faken

1

Etkinleştirme pimini yavaşça PWM yapmanız gerekir. Dalga formlarına bir göz atın s. 11: Daha yavaş olmak istiyorsun

V_{S T E P}

$V_{STEP}$ dönemi ancak önemli ölçüde daha hızlı

t_{o f f}

$t_{off}$ . Sırasında sistemin yarıda kesilmesi

t_{f d}

$t_{fd}$ , FET açıkken, çıkış voltajınızda bir hataya neden olur. Arasında bir yer öneririm

10 t_{o f f} < t_{P W M} < 0.1 t_{S T E P}

$10 t_{off}\ < t_{PWM} < 0.1 t_{STEP}$ mümkünse PWM'niz için bir dönem olarak.

— Kevin Vermeer

5

Veri sayfasında etkinleştirme piminin darbeli olamayacağını belirten hiçbir şey göremiyorum. Dahili devreden bir soruna neden olup olmayacağını söylemek zor. Etkinleştirme pimi, harici fetleri kapatır, bu da çipin akımı düzgün bir şekilde devridaim edemeyeceği ve voltaj yükselmelerine neden olmadığı anlamına gelebilir. Ancak, Allegro'nun bu durumla başa çıkmasını beklerdim, çünkü Enable her yükselişinde olur.

Yedek bir sürücünüz varsa, tavsiyem sadece denemek olacaktır.

Alternatif olarak, PWM kullanmak yerine Vref voltajını düşürebilirsiniz. A4988 daha sonra sizin için mevcut indirgeme ile ilgilenecektir. Bu, Vref pimini bir direnç ve düşük ve yüksek empedans arasında geçiş yapabilen bir transistör veya bir MCU pimi ile biraz daha aşağı çekerek elde edilebilir.

Vref pimini aşağı çekmek.

Daha da iyi bir çözüm, otomatik hale getirmek olabilir. Vref voltajını yukarı çeken bir kapasitörü hızla şarj etmek için adım sinyalini kullanın. Basamak sinyallerinin olmaması, kapağın yavaşça boşalmasına ve bununla birlikte Vref voltajına ve motor akımına izin verir. Adımlar ne kadar hızlı olursa Vref o kadar yüksek olur.

İşte nasıl çalışabileceğine dair çok kaba bir şema. Sadece direnç değerlerini tahmin ettim ve bunların işe yarayacağını kontrol etmedim. (Egzersiz okuyucuya bırakılmıştır). Çok kaba şematik

— Rocketmagnet
kaynak

Güzel cevap, gerçekten mevcut ayarları otomatik olarak değiştirmek için nabız kullanma fikrini seviyorum. Ne yazık ki bu bir koparma panosunda ve Vref pimine erişimim yok, bu yüzden küçük bir plastik tornavida ile ayarlamaktan başka bir şey yapamam.

— Faken

Teşekkürler. Vref pinine erişmemek utanç verici, çünkü size güzel pürüzsüz akım kontrolü verecek. Belki de tencereye biraz tel lehimleyebilirsin?

— Rocketmagnet

Hangi cevabı kabul edeceğim arasında parçalandım. Nether cevabı aslında soruma cevap veriyor. Rocket'in cevabı çok iyi yapılmış ve gerçekten harika kavramları var ama kevin'ın yorumları bana ne yapacağım konusunda en azından bir fikir veriyor.

— Faken

Henüz denedin mi? Bence kesin bir cevap almanın tek yolu bu olacak. Veri sayfasında hiçbir şey olmadığı için, hiç kimse denemeden gerçekten emin olamaz.

— Rocketmagnet

0

Elbette PWM kullanabilirsiniz, ancak step motorunuz PWM frekansıyla biraz ıslık çalmaya başlayabilir. Duyamayacağınız (> 20kHz) yüksek bir frekans seçin veya düdükle yaşayamazsınız.

— jippie
kaynak

Soru, motorun kendisi değil, sürüş elektroniği için bir PWM ile ilgiliydi.

— vsz