Projekt: budżetowy driver silnikików krokowych

Ja mam takie pytanie dla ludzi z większym doświadczeniem praktycznym ze sterownikami.
Czy zdarza się, że przy wyłączaniu sterownika są awarie?
Chodzi mi o to czy jest możliwe, że zasilanie logiki ustanie przed zasilaniem korkowców (podłączonych i nie podłączonych)?

poorchava pisze: -jak wykryć brak zasilania logiki w driverze? (jakaś bramka AND albo NOR z wejściami z każdego drivera osobno?

Co Kolega zrobi, kiedy już uzyska sygnał "brak zasilania logiki"?
Może jakaś dioda podświetlająca napis: "Kup sobie nowy sterownik"? Niczym innym się to nie skończy

[ Dodano: 2012-04-17, 15:58 ]

kasztan pisze:Czy zdarza się, że przy wyłączaniu sterownika są awarie?
Chodzi mi o to czy jest możliwe, że zasilanie logiki ustanie przed zasilaniem korkowców (podłączonych i nie podłączonych)?

Zgadza się, dochodzi do takich sytuacji.
Rozwiązanie problemu podawałem wielokrotnie na forum - przetwornica impulsowa, która obniża napięcie silników do 5V. Żadna logika nie jest potrzebna.

Z założenia to ma działać tak: załączamy zasilanie, logika driverow jest zasilana z 5V. Jeżeli sterownik nie dostanie wysokiego stanu od wszystkich driverów, to zasilanie sekcji mocy nie włączy się. Dopiero po uzyskaniu stanów wysokich na wyjściu bramki AND zaczyna się opóźnienie 5s po którym załącza się ładowanie kondensatorów, a następnie normalne działanie.

W takiej koncepcji jaka jest zanik sygnału zwrotnego z któregokolwiek sterownika spowoduje wyłączenie sekcji mocy. Propagacja sygnału błędu nie powinna przekroczyć 1ms, aczkolwiek załączanie sekcji mocy jest zrealizowane na przekaźniku, więc nie jestem w stanie powiedzieć jaki to będzie miało czas reakcji i czy scalak przetrwa.

Taka konfiguracja jest moim zdaniem odporna na większość błędów połączeniowych.
Szybszą reakcję dawałoby załączanie zasilania P-MOSFETEM. Niby są takie mosfety i nawet nie są drogie (1 sztuka ~5zł w Farnellu). Do takiego MOSFETA trzeba by dorobić prosty sterownik bramki, ponieważ zasilanie może wynieść powyżej 30V a dopuszczalne napięcie bramka-kanał to typowo 20V. Trzeba by dorobić jakiś patent na diodzie Zenera i małych tranzystorkach, ale generalnie ejst to do zrobienia.

Pytanie tylko jaki czas przelączenia bez specjalizowanych driverów ma MOSFET na 20A. Taki tranzystor ma z reguły duży przekrój kanału a co za tym idzie zamknięcie/otwirzenie go wymaga dość sporego ładunku bramki. Musze to przetestować.

EDIT:
pomyślałem jeszcze, że można by zrobić tzw. crowbar protection. Tzn na wyjściu bezpiecznik na 20A+jakiś pancerny tyrystor do masy. Jak zasilanie sekcji mocy jest włączone to zasnik zasilania logiki powoduje odpalenie tyrystora i zwarcie zasilania sekcji mocy. Pierwszy efekt jest taki, że jeżeli tyrystor wytrzyma takie zwarcie, zanim bezpiecznik sie przepali, to nie będzie napięcia na zasilaniu drivera. Potem bezpiecznik się przepali zasilanie zaniknie całkowicie. Po drugie po zwarciu zasilania stabilizatory też stracą zasilanie, w końcu spadnie ono na tyle, że przekaźniki sie rozłączą i układ wróci do stanu początkowego, a następnie sie nie uruchomi z braku sygnału zwrotnego na bramce and.

Rozwiązanie jest mega ordynarne, ale jak znajdę jakiś duzy tyrystor to też je sprawdzę . Zamierzam to zasilać z trafa 500VA/24V, więc ewentualne je*** może być dość spektakularne

W obwód zasilania logiki można by wczepić kondensator aby podtrzymywać logikę po odłączeniu zasilania (nie musi być to długi czas).

Dodatkowo oczywiście dioda, aby ładunek z kondensatora nie poszedł w sterowanie przekaźnikiem załączającym główny obwód zasilania.

W efekcie przy załączeniu najpierw zastartuje logika, później napęd (zgodnie z planem podanym wcześniej), a przy odłączeniu/zaniku napięcia najpierw zaniknie napęd, a logika wygaśnie chwilę później po rozładowaniu kondensatora.

Taka jedna wątpliwość w między czasie powstała... w sterowniku nie zabrakło przypadkiem łapek pod bezpiecznik lub nawet dwa?

W sensie na samej plytce pod TB? Myslalem o tym, ale mocowania na bezpieczniki sa duze gabarytowo i ciezko by bylo to wcisnac (chociaz raczej na pewno by sie dalo). Poza tym wydaje mi sie, ze one maja dosc niestandardowe/rozne footprinty, chociaz moge sie mylic. W zasadzie planowalem umieszczenie bezpiecznikow na panelu sterownika (pradowa czesc i tak bedzie zaplanowana raczej jako laczona przewodami) albo na pcb sterowania zasilaniem.

Dokładnie o płytkę z TB mi chodziło.

Zewnętrzny bezpiecznik jest jak najbardziej wygodny, z kolei umieszczenie go na płytce zapewnia, że na 100% będzie założony.

Ciekawe czy ilość "zgonów" układów TB była by niższa gdyby zawsze działały z bezpiecznikami w obwodzie, czy też i tak by się paliły...

Postaram się tego nie dowiedzieć

Jakoś dzisiaj albo jutro nagryzmolę wstępny schemat całości jak czas pozwoli

Akurat fajnie było by się tego dowiedzieć... na czyichś błędach

Na poważnie zastanawiam się czy przypadki tak często opisywanych śmierci układów to warianty za bezpiecznikiem czy podpięte bezpośrednio...

Ja u siebie zasilanie rozwiązałem w następujący sposób (napisał o tym Raven ja to przetestowałem w praktyce):

Zasilacz logiki: trafo 9v => po wyprostowaniu około 11.5v wraz z małym elektrolitem 220uf => dioda => 10000uf => 7805 => kondziory do filtracji => wyjście 5v

(teraz pomyślałem że ten 10000uf mogłem dać za stabilizatorem).

Zasilacz silników: trafo 17v => po wyprostowaniu około 25v => bateria kondensatorów => przekaźnik 12v => wyjście na sterowniki

Jak to działa:
Włączam zasilanie jednocześnie zasilam oba zasilacze. Napięcie narasta w zasilaczu logiki uzyskuje pełne 5v (cała logika zasilona), przekaźnik w zasilaczu silników podłączony do wyjścia 11.5 zasilania logiki załącza się przy około 8v (normalnie przy niższym napięciu ale dodałem opornik żeby załączał się później) po jego przełączeniu mam zasilone drajwery.

Wyłączamy zasilanie ponieważ na wyjściu 11.5v w zasilaczu logiki mam mały kondensator do tego podłączony jest tam wiatrak momentalnie odskakuje przekaźnik w zasilaczu 25v do tego po jego rozłączeniu zwiera on wszystkie wejścia wysokiego napięcia poprzez opornik w celu rozładowania kondensatorów w sterownikach. Jednocześnie powoli rozładowuje się kondensator 10000uf który zasila cała logikę (2-3sek). Kondensatory w zasilaczu 25V są przed przekaźnikiem więc rozładowują się powoli ale są już odcięte od reszty układu.

Z doświadczenia powiem, że zasilanie wszystkiego w odpowiedniej kolejności to żaden problem, schody zaczynają się w momencie wyłączania. Oczywiście można zrobić 2 przełączniki i załączać w kolejności ale co się stanie jak np: wyskoczą korki i wszystko siądzie nagle?

Schemat "3.1415 * drzwi" w załączniku.
-opóźnienia na ne555
-bramka and 74hct08 z rezystorami pull-down
-sygnalizacja led załaczania przekaźników
-powolne ładowanie kondensatorów
-stabilizatory z diodami rozładowczymi
-dodatkowe wejście na przycisk awaryjnego wyłączenia zasilania z rezystorem pull-up.

Patent z kondensatorem i diodą nie jest zły. Trzeba by dać diodę + duży kondensator przed 7805 (bo jak dam przed 7812 to za szybko rozladuje kondensator - z tego będą zasilanie przekaźniki oraz wentylatory i ledy sygnalizacyjne). Kombinacje in progress.


EDIT:
Tak teraz pomyślałem i chyba jednak jest zły, jeżeli ma się 2 stabilizatory szeregowo.

Zasilacz logiki: trafo 9v => po wyprostowaniu około 11.5v wraz z małym elektrolitem 220uf => dioda => 10000uf => 7805 => kondziory do filtracji => wyjście 5v

(teraz pomyślałem że ten 10000uf mogłem dać za stabilizatorem).

jeżeli masz uklad trafo->mostek->dioda->kondensator->7805->out:

zasilanie zanika, 7805 czerpie energię z kondensatora co pewnie na jakiś krótki czas styknie zaleznie co jest podłączone do tego zasilania i zaleznie jakie jest ten kondensator

układ trafo-mostek-7812-dioda-kondensator-7805-out:
po zaniku zasilania po stronie wyjsciowej 7812 przez jakis czas panuje znacznie wyzsze napiecie niz po stronie wejściowej. te stabilizatory są tak zbudowane, że podłączone odwrotnie (tzwn. Vout > Vin) działaja jak zwarcie albo dioda schottky'ego (zależnie od konstrukcji stabilizatora). Przy małych pojemnościach wyjściowych to nie problem, ale jak rozładuje sie w ten sposób 10000uF to będzie chyba dym. Pytanie czy przy takim przepływie prądu ten prąd właściwie płynie V.OUT -> V.IN czy bardziej V.OUT->GND. W tym pierwszym przypadku dioda przez stabilizatorem7812 mogłaby pomóc, w drugim będzie dym.

Ja z reguły dla bezpieczeństwa daję równolegle do stabilizatorów liniowych diodę zaporowo (tak jak na schemacie).