Variabel strömbegränsning av stegmotor försök #1

[Fredrik79]

Tjenare, har läst ganska mycket om stegmotorer senaste tiden, känner att det är ett intressant område jag vill lära mig mer om.

Som vanligt är jag medveten om att det finns färdiga drivkretsar som garanterat gör allt bättre än mina konstruktioner, eller färdiga scheman med samma egenskaper, men gör inte detta för att spara pengar eller för att göra det enkelt för mig, utan för att lära mig

Beskrivning av vad jag tänkt med kretsen:

• en pic, PC-port eller annat ska kunna styra den (är väl pic jag i första hand tänkt)
• Jag vill ha strömbegränsning, inte för att maxa motorns performance osv, utan i första hand för att inte bränna upp något

Först sitter 2 st segment från en 74HC244, den ena har sin enable till vad som nu ska styra kretsen, det andra segmentet är kopplat till utgången på en komparator, som får sin ena input från en potentiometer och den andra från en opamp som har en ingång på vardera sida om ett 1 ohm effektmotstånd. Detta är alltså tänkt att när spänningen över motståndet överstiger spänningen från potentiometern disabla 74HC244-segmentet tills strömmen är tillräckligt låg för att komparatorn ska skifta igen.

efter 74HC244 sitter 4 st TIP122, med dioder som jag förhoppningsvis satt rätt

Jag tar även ut signalerna från potentiometer och opampen för att kunna visa dem på tex en LCD med pic och inte ratta i blindo (inte helt lyckat kanske att sätta gränsen på 5 ampere med en pyttemotor), har väl fundering på att lägga till en dip-switch eller liknande på en voltage-divider för att hårdställa 1-5 amp och sen finjustera med potten istället.

Det jag är mest osäker på i min design är differentialförstärkningen, hela grejen funkar bra i simulator, men vet att verkligheten oftast ser annorlunda ut.

Några synpunkter?


Edit:
Inser efter att ha ökat belastningen i simulatorn att komparator + opamp inte alls fungerar som jag trodde. behöver nog plugga lite mer på dem..

Motortest.png

[H.O]

Vanligtvis så har man typ en SR-vippa och en oscillator med en frekvens kring 20kHz. Oscillatorn "sätter" vippan vars utgång då "slår på" strömmen genom lindningen. Om/när komparatorn "slår över" så nollställs SR-vippan och strömmen genom lindningen "stängs av".

[Fredrik79]

Jo, sett lite sådana varianter. Denna variant är dock inte tänkt att vara en riktig Chopper, utan helt enkelt ge konstant ström till en viss gräns, och då slå av matningen tills den sjunker under tröskelvärdet.

Reviderat schemat lite och har en betydligt bättre fungerande variant.

första segmentet förstärker voltage-drop över resistorn 5 ggr, andra jämför mot potentiometerns värde som delas på 2 via en vanlig resistor-divider. Anledningen till detta är för att slippa behovet av högre spänning än +5 till opampen. När strömmen är högre än pottens treshold inaktiveras 244-segmentet och sätter ingångarna på alla transistorer låga, Jag tar även ut denna som en digital signal till eventuell styrning, vet inte huruvida den kommer att användas, men den sorteras till bra att ha.

Kom på i efterhand att jag behöver en större pic, vill ha 2-3 ingångar till för att kunna med hjälp av en dip-switch (eller från styrningen) ställa sekvenstyp (microstep etc). Tycker microchip kunde göra 10-pin-pics onödigt med en 16F628A där.

Stepper_rev2.png

[H.O]

Får du verkligen en spänningsdelning med den kopplingen?

[Fredrik79]

Hm, får testa. Bara kört i sim än så länge, och där funkar det fint.

edit:
såg även nu att jag missat att ändra shuntresistorn, den ska vara på 0.1 Ohm.

[Fredrik79]

Ändrat designen igen, men nu har jag fått ihop en som jag bestämt mig för att testa att faktiskt bygga, väntar en leverans från electrokit imorgon.

Pic-koden klar, allt ser ut att funka som jag tänkt i simulatorn.

StepperControllerV3.png

[Fredrik79]

Byggt på experimentkort nu. Funkar kalas, förutom att jag verkligen inte tänkte till när det gäller kylflänsen... Så beställt isolationspads från electrokit nu.

Dock bara testat med en litem PM20s-20 på 12v hittills, och stegat motorn med en knapp. Ska bygga vidare på en USB-controller för stegmotorkort medan jag väntar på leveransen.

Sen vad jag ska ha det till får vi se, just nu bygger jag det för att lära mig.

DSC00473.JPG