Prosty i tani sterowniczek by soki

Witam wszystkich!
Planuję wykonać sobie styro-ciachajkę (2x osie XY), ale ma to być konstrukcja tania. Zacząłem wiec od przemyśleń na temat sterowników dla silników krokowych. O samej wycinarce będzie później i w innym dziale.

I tak oto postanowiłem poddać Waszej ocenie mój wynalazek. Tym razem wykonałem prosty sterowniczek dla silników unipolarnych, bazujący na układach TTL. W związku z faktem, iż dotychczas działałem na układach programowalnych, można powiedzieć, że cofnąłem mój sterownik w rozwoju, jednak wcale nie. Utrzymane zostały parametry dotychczasowych moich produkcji, a wyeliminowane problematyczne elementy (dla wielu ludzi programowanie mikrokontrolerów to duża przeszkoda). A jako, że udostępniam swoje prace na różnych forach wiązało się to z wieloma pytaniami i problemami.
Moje założenia:
- praca półkrokowa (sterowanie krok/kierunek z funkcją enable)
- stabilizacja prądu (ustawiana odgórnie rezystorami stratnymi)
- niewygórowana cena
- prostota konstrukcji

Co udało się osiągnąć? W zasadzie wszystko. Sterownik pracuje poprawnie i bez zgrzytów. Cena? Jak to się mówi cena czyni cuda, przekona to wielu - niecałe 20zł dla jednej osi. Najdroższe są mosfety. Sterownik oparty jest o dwukierunkowy licznik binarny (4516) oraz demultiplekser (74HCT238) pracujący w trybie trzybitowym. Dzięki tym dwóm układom otrzymujemy dwukierunkowy 8-bitowy licznik pierścieniowy. Poprzez połączenie diodami impulsowymi 1N4148 otrzymujemy pracę półkrokową. Stabilizatory prądowe są liniowe, a ich zasadę działania łatwo odgadnąć ze schematu.
Parametry:
- napięcie wejściowe max 24V (ale przy takim napięciu przydałoby się solidne chłodzenie)
- prąd na fazę max 1.5~2A (liniowe ograniczniki prądu dla każdej fazy oddzielnie, należy pilnować maksymalnej mocy rozpraszania dla mosfetów końcowych - ja zastosowałem BUZ11 oraz testowo IRFZ-44N). Bardzo ważne aby tranzystory miały wbudowaną diodę zwrotną.
- współpraca ze wszystkimi programami dającymi sygnały step / dir
- napięcia sterujące w standardzie TTL.
Parę fotek. Poniżej podczas testów:

Widok od strony druku (płytki frezowałem samodzielnie):

Schemat:

Płytka:


Podczas testów dałem przymaławy radiator i po 15 minutach było ciepło

Ile hz? Jaka prędkość obrotowa? Jak robiłem na rejestrze przesuwnym to ledwo co miałem 1obr/s,. a taktowałem z ne555. Na tym forum to prędkość się liczy Jesteś pewny, że przy dużej częstotliwości tranzystory dadzą radę się otwierać? Ja się sparzyłem na irfach...

Z tą mocą BUZ11 to przesadzasz. Dopiero przy prądzie powyżej 4A przekroczysz 2W (rdson wystarczy policzyć).

Jak się bawiłem w podobnym sterownik, to jak kol wiek bym kombinował to taniej wychodziło kupić mikroprocek + L298 niż bawić się w układy logiczne ;d Zakładając, że silniki mamy poniżej 2A.


Ładnie Ci to wyszło )) chociaż nie ekonomicznie, bo cena samych tranzystorów... no chyba, że rozszerzysz maxymalny prąd powyżej 3A to będzie ciekawy sterownik.

ile hz? No tak, tego nie napisałem. Podczas jazdy "testowej" przy zasilaniu z 12V silniczek gubił się przy 10obr/s. Stabilnie działa do 8 obr/s (paluchem osi się nie da zatrzymać). Gdybym zasilił wyższym napięciem myślę, że bezproblemowo osiągnąłbym pułap 15 obr/s. 8 obr/s w przełożeniu na częstotliwość pracy daje nam 3,2kHz. Ale jak już mówiłem nie logika tu ogranicza częstotliwość pracy, a napięcie zasilania. Poza tym przy założeniu że damy śrubę napędową 10x2 daje nam to posuw rzędu 960mm/min, a dla śruby 12x3 - 1440mm/min. Do takich prędkości to już musisz mieć konstrukcję niebagatelną i wrzeciono całkiem mocarne.
Poza tym proszę pamiętać, że docelowo sterowniki mają napędzać styro-ciachajkę która z natury rzeczy nie jest urządzeniem wysokich prędkości

Nie mogłem się powstrzymać i jeszcze przed okablowaniem musiałem złożyć sterownik do kupy oto jak się prezentuje gotowy 4 osiowy driver do styro-ciachajki




pozdrawiam!

Prędkość naprawdę wystarczająca. W takim wypadku całkowicie to zmienia moją ocenę sterownika! Dobra robota

Wszystko fajnie... ale kilka razy więcej mocy idzie w ciepło niż w pracę silników. Jeśli moc z 12V wpakujesz w silniki to znowu one szybko polegną bo przekroczysz maksymalny prąd i będzie to źle oddziaływać na całość termicznie i magnetycznie. Moim zdaniem mało ekonomiczny wynalazek albo inaczej... jako zabawka na chwilę OK ale jako maszyna do pracy średnio.

witam.
prawdę powiedziawszy za podobną cenę można zrobić stery na l297 i tranzystorach .
jak robisz coś do maszynki ( nawet edukacyjnej ) to parę pln nie robi różnicy .
dodatkowo napięcie można przyłożyć spore i prąd również .
w końcu w l297 jest czoper sprzętowy .
ale jeżeli spełniają założenia Kol. to ok - przecież o to chodzi .
pozdrawiam .

A nie lepiej, zamiast tych mosfetów dać jakieś darlingtony? Ja osobiście używam tip-122 i one mają 5A i 100V,praktycznie się nie grzeją ,a diody zwrotne nie są wcale drogie...

Kolego syntetyczny a podzielisz się schematem?

A nie lepiej, zamiast tych mosfetów dać jakieś darlingtony? Ja osobiście używam tip-122 i one mają 5A i 100V,praktycznie się nie grzeją

To jest najzwyczajniej niemożliwe. Cudów nie ma. Jak na driver idzie 12V a na silnik 2V to 10V się odłoży na częściowo otwartym tranzystorze. Będzie się grzał, bo regulacja liniowa po prostu zakłada, że układ MA się grzać. To oznacza, że w spoczynku silnik 2A/2V będzie dostawał 4W mocy a tranzystor zdysypuje 20W.

BTW - co kolegę skłoniło do stosowania regulatora liniowego? A3977 można za niecałe 30zł kupić i ma wbudowane 2 mostki, PWMy, mikrostepping 1/8, zabezpieczenia termiczne itd itp. Jest mało wybredny w kwestii napięć i sposobu sterowania, można wsadzić w podstawkę (niezalecane, ale działa). IMHO same plusy. Cena: ok. 35zł na oś (do 1.5A; powyżej trzeba radiator doliczyć).

Witam
Soki fajny sterowniczek.
A mogłbys podać wartości rezystorów?