Projekt: budżetowy driver silnikików krokowych

Tutaj jest dość obrazowo przedstawiony decay: http://ebldc.com/?p=86

Bardzo ciekawie wytłumaczone, dzięki

EDIT 2012-04-24:
Jest pewien rozwój:
-dostałem maila, że płytki się zrobiły i idą juz pocztą
-TB6560 dalej nie przyszły. Wysłane niby 29 Marca, a jeszcze ich nie ma.
-pcb zasilacza zaprojektowane, jak bedzie czas to będę trawił (wreszcie zakupiłem laminat)
-prace chwilowo spowalniają odrobinę, bo mam do zrobienia projekt na zamówienie
-części do sterowników i zasilacza już idą z Maritexu

Przy okazji tego komercyjnego projektu będę testował regulację prądu cewek na LM317T (ktoś zrobił coś takiego na elektrodzie kiedyś, i ponoć nawet działało). Zaleta jest taka, że żadna logika nie jest potrzebna, minusy są w sumie 3: nie wiem do jakiej częstotliwości to będzie działało, będzie się grzałosolidnie, no i raczej wyklucza to możliwości zrobienia mikrokroku.

EDIT 2012-04-25:
Paczka z ebaya dotarła.

By poorchava at 2012-04-25

By poorchava at 2012-04-25

czekamy na odpalenie sterownika.

Przepraszam, że się wtrącę do tematu, ale markcomp77, pamiętasz może ten nasz stary projekt? Czyż koledzy nie o tym właśnie dyskutują?

https://www.cnc.info.pl/topics12/tmc239 ... 9&start=20

Heh, znane mi są układy Trinamica i maja naprawdę ciekawe fukncje tylko ta cena i dostępność. Z firm, które operują w Polsce bez zabijania kosztami przesyłki maja mają to tylko w Farnellu i elfie. We Wrocławiu ma to Microdis, ale oni raczej nie sprzedają pojedynczych sztuk.

Żeby było smiesznie, to ani Digikey ani Mouser tego nie ma. Szkoda, że te układy takie egzotyczne, bo byłyby naprawdę dobrą alternatywą dla Allegro i TB. Dzisiaj (albo jutro) ma przyjść reszta gratów DHLem a PCB to pewnie za 2-3 tygodnie.

EDIT:
przyszła nastepna porcja gratów:

By poorchava at 2012-04-27

I mały snapshot innego projektu, który robię (też sterowanie silnika krokowego, ale inne zastosowanie).
VIdeo @ imageshack

Jakość trochę do bani. Silnik 8-przewodowy, parametry kompletnie nieznane, źródła prądowe po 0.56A na cewkę, sterowanie unipolarne na TIP122. Wyciąga kilkaset RPM (600-700?). Pewnie dałyby radę więcej, ale już przy 16V zasilania źródła prądowe robią się cholernie gorące z takim małym radiatorem. Tak czy siak patent mniej więcej działa. Nie jestem co prawda do końca z czasu narostu prądu, ale jest na pewno lepiej niż było przy zasilaniu na żywca stałym napięciem.

[ Dodano: 2012-04-30, 17:36 ]
Zlozylem dzisiaj do kupy sterownik zasilania. No, prawie bo nie mam bramki and, stabilizatorow 7812 i 7805 oraz zlacza srubowego 5mm x3. Jak dokupie brakujace fanty to bede testowal

Sterownik unipolarny poszedł z dymem. Przy 600 rpm i 35V zasilania wywalało diody zapezpieczające tranzystory. Jak dodałem diody równolegle do cewek silnika, to z kolei moment znacznie spada i prędkość maksymalna też (akurat w tej aplikacji wazna jest prędkość, a nie precyzja).

Przy próbie zwiększenia prądu nastąpiło parę ciekawych zjawisk:
-jeden lm317 eksplodował (dosłownie)
-po dotknięciu 5W rezystora mam na palcu pęcherz wielkości ziarnka grochu
-stopiła się PCB w jednym miejscu

Wniosek: zasilanie układu eksperymentalnego z czegoś, co ma 40A wydajności prądowej i brak zabezpieczenia nadprądowego jest generalnie SŁABYM pomysłem.

Zrobiłem pare testów sterownika zasilania. Opóxnienia działają prawidłowo. Z jakiegos powodu jednak przy zasilaniu NE555 napięciem 5V stan wysoki wynosi mniej więcej 4.3V. Jak połączyłem 2 kaskadowo, z ominięciem bramki AND, to na drugim napięcie wyjsciowe w stanie wysokim wyniosło tylko okołio 3V (co w sumie nie stwarza problemu, bo i tak starczy spokojnie do wysterowania tranzystora BC847). More to come

Płytki dalej nie przyszły.

poorchava pisze:Sterownik unipolarny poszedł z dymem.

Można rzucić okiem na schemacik?

poorchava pisze:Przy próbie zwiększenia prądu nastąpiło parę ciekawych zjawisk:
-jeden lm317 eksplodował (dosłownie)

Moc tracona jest dość konkretnie określona w karcie katalogowej i nawet metrowy radiator nie pomoże.

poorchava pisze:Zrobiłem pare testów sterownika zasilania. Opóxnienia działają prawidłowo. Z jakiegos powodu jednak przy zasilaniu NE555 napięciem 5V stan wysoki wynosi mniej więcej 4.3V. Jak połączyłem 2 kaskadowo, z ominięciem bramki AND, to na drugim napięcie wyjsciowe w stanie wysokim wyniosło tylko okołio 3V

Zerknąłem na schemat (nie wnikałem wcześniej, bo dla mnie takie rozwiązanie nie ma większego sensu) i faktycznie drugi 555 jest zasilany z wyjścia jednej bramki logicznej, z której też sterowana jest baza tranzystora?!?
Nie wiem czego uczą na studiach elektronicznych ale fundamentalnych podstaw - zdecydowanie nie.

Leoo pisze:

poorchava pisze:Zrobiłem pare testów sterownika zasilania. Opóxnienia działają prawidłowo. Z jakiegos powodu jednak przy zasilaniu NE555 napięciem 5V stan wysoki wynosi mniej więcej 4.3V. Jak połączyłem 2 kaskadowo, z ominięciem bramki AND, to na drugim napięcie wyjsciowe w stanie wysokim wyniosło tylko okołio 3V

Zerknąłem na schemat (nie wnikałem wcześniej, bo dla mnie takie rozwiązanie nie ma większego sensu) i faktycznie drugi 555 jest zasilany z wyjścia jednej bramki logicznej, z której też sterowana jest baza tranzystora?!?
Nie wiem czego uczą na studiach elektronicznych ale fundamentalnych podstaw - zdecydowanie nie.

Tak, Drugi NE555 jest zasilany z wyjścia bramki logicznej, aczkolwiek te 3V pojawialy się przy zasilaniu drugiego NE555 z pierwszego, który i tak już miał obniżone napięcie wyjścia. Nie widzę jednak, w czym kolega ma problem. Używam części NE555N ST Microelectronics i bramki SN74HCT08N Texas Instruments.

NE555 ma quintescent current 2-3mA przy 5V zasilania + ewentualny sourcing current (max 200mA). Prąd pobierany z wyjścia drugiego NE555 to tyle co prąd bazy tranzystorka BC847B, przekaźnik pobiera 80mA, co przy Hfe rzędu 300 wymaga mniej niż 1mA prądu bazy. Czyli taki NE555 w stanie wysokim pobierze jakieś MAX 5mA. A bramka SN74HCT08N ma ciągły prąd wyjściowy 25mA. Moim zdaniem wystarczy . Poza tym układy TTL maja wyjscie push-pull (tzw. totem pole) więc nadają się do tego jak najbardziej. A tak bardziej empiryczny dowód to fakt, że ludzie z nich przecież zasilają wyświetlacze segmentowe LED bez buforów i jakoś to działa.

Gdyby obciążenie było większe, użyłbym czegoś w stylu 74210, 74230, 74244, 7406, 7416 czy czegokolwiek takiego i spiąłbym kilka kanałów równolegle dla ociągnięcia większego prądu.

A tak z bardziej ciekawych rzeczy: przyszły płytki z dalekiego wschodu:

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

By poorchava at 2012-05-07

Jakość generalnie bardzo w porządku. Przyczepiłbym się do 2 rzeczy: lekko przesunięte opisy i ewidentne majstrowanie przy gerberach. O ile pierwsze można olać, bo opisy nie wchodzą na pady, a drobnego rastru tu nie ma, to korblowanie przy geberach mi się mocno nie podoba. Na przykład znalazłem 3 otwory na obwodzie metalizacji w górnym prawym otworze. W sumie powinienem był je dodać do footprintu otworu, ale majstrowanie w gerberach mi się nie podoba.

Z dobrych stron, to średnice otworów dobrze zachowane, nie zauważyłem jakiś ewidentnych zwarć (jeszcze pomierzę), metalizacja jest gruba i solidna. Soldermaska bardzo dobrej jakości, nie złazi przy lekkim drapaniu (pozdrowienia dla GAMA PCB). W projekcie tak wizualnie nie zanotowałem "baboli", wszystkie elementy pasują oprócz rezystorów mocy, bo nie dostałem 2W, a tylko 5W (które są dłuższe). More to come.

poorchava pisze:Gdyby obciążenie było większe, użyłbym czegoś w stylu 74210, 74230, 74244, 7406, 7416 czy czegokolwiek takiego i spiąłbym kilka kanałów równolegle dla ociągnięcia większego prądu.

To jest kontynuacja jazdy po bandzie.
Czy zajrzał Kolega do karty katalogowej NE555N ST Microelectronics - sam odpowiem - NIE. Wyjaśnienie mojego jasnowidztwa jest bardzo proste: minimalne dopuszczalne napięcie pracy układu to 4,5V. W układzie występuje 4,3V a Kolega twierdzi, że wystarczy spokojnie.
Kolega nie poradził sobie z naturalną właściwością timera 555, którą jest automatyczne wygenerowanie impulsu po włączeniu zasilania. Takie sztukowanie kluczowaniem zasilania to zwyczajny obciach. Istnieje cała masa timerów, którymi można osiągnąć cel bez problemów, choćby 74123. Polecam taką starą książkę "Układy scalone TTL w systemach cyfrowych" autorstwa Jan Pieńkoś, Janusz Turczyński. Jest tam cały rozdział poświęcony generatorom i układom uzależnień czasowych.
Wie Kolega dla czego nie sprawdził się sterownik unipolarny (pomijając spalenie źródła prądowego)?

Wie Kolega dla czego nie sprawdził się sterownik unipolarny (pomijając spalenie źródła prądowego)?

Moim zdaniem źródło działało za wolno. W tej aplikacji ważne są obroty silnika, a nie precyzja (nie wiem dlaczego tam jest silnik krokowy, ale nie mogę go zmienić na inny ze względu na dość skomplikowany mechanizm, z którym ten silnik jest zespolony).

Rzeczy, które brałem pod uwagę:
-za wolne działanie źródeł prądowych
-za mała pojemność na wejściu zasilania stopni mocy (było 220uF, zmiana na 4700uf nieco poprawiła sytuację)
-brak diód równolegle do cewek silnika. Dodawanie diod recyrkulacyjnych powodowało znaczne zmniejszenie obrotów i momentu silnika.
-wydaje mi się, że ostatecznym powodem zwarcia źródeł była zmiana rezystorów z 2R2 (0.56A) na 1R2 (~1A). Wydaje mi się, że przekroczyłem dopuszczalna moc wydzielana na źródłach, chociaż radiator był tylko ciepły.

Problem dodatkowy jest taki, że nie znam żadnych parametrów silnika. Wiem że ma rozmiar NEMA 23, 8 przewodów, po 1.8R na cewkę. Postanowiłem nie przekraczać 1A na cewkę.

Mam jeszcze taką teorie, że winny jest dość spory jitter przy przełączaniu tranzystorów (kwestia trochę niefortunnie napisanego kodu przerwania). Akurat jeżeli chodzi o programowanie, to w miarę działający kod napisać umiem, ale artystą w żadnym razie nie jestem.


Jeżeli chodzi o NE555, to napięcie wyjsciowe pierwszego, zasilanego ze stabilizatora wynosi 4.3V i idzie ono tylko do bramki and. Bramka ten stan odczyta jako wysoki i wystawi 5V na wyjście, z którego zasilany jest drugi NE555, pewnie też będzie miał 4.3V.

Sekwencję przełączania obserwowałem na oscyloskopie i żadnego impulsu nie zauważyłem, nawet w trybie 'peak detect', chociaz może miałem za dużą podstawę czasu. Jeżeli pik jest bardzo krótki, to prawdopodobnie i tak nic złego się nie stanie, bo przekaźnik nie załączy się od niego. Muszę, to jeszcze zweryfikować.

edit: znalazłem babola na płytkach od chińczyków. Scieżka zasilająca jeden z kanałów TB6560 oraz jedna ze ściezek do silnika ma tylko jedną Via przy przejściu na druga stronę. Widocznie przy dopracowywaniu płytek coś się pokaszniło (Altium dopiero od niedawna ma wsparcie dla tzw. 'via stitching'). Mam nadzieję, że te viasy przeniosą te 2-3A bez symu, bo metalizacja i warstwa HASL są razem dość sporej grubości.

[ Dodano: 2012-05-08, 09:34 ]
złożyłem jedną płytkę (brak tylko rezystorów mocy - jadą z Alledrogo). Muszę też sprawdzić jak duży kondensator tak naprawdę jest potrzebny, bo ten jest dość monstrualny.




A z tymi NE555 nie wiem co jest. Jeden daje 4.4V, a drugi 3.4V. Zamieniałem je miejscami i dalej to samo. Nawet jak ten drugi zasiliłem prosto ze stabilizatora, to sytuacja wygląda tak samo, więc to nie kwestia zasilania z bramki AND. Pewnie sprawka któregos komponentu zewnętrznego. Tak czy siak układ działa, muszę jeszcze tylko zweryfikować czy nie ma impulsów na wyjściu przy włączaniu układu.

[ Dodano: 2012-05-08, 10:24 ]
Jak narazie koszt sterownika jest taki:
-TB6560 - ebay - $3.30 = 10.80zł
-PCB - itead studios - $13.90 za 11szt -> $1.26 = 4.10zł
-4x konektor śrubowy - maritex.com.pl - 0.30zł/szt -> 1.20
-kondensator elektrolityczny 2200uF/50V - maritex.com.pl - 1.76
-listwa goldpin 0.1" 1x40szt - maritex.com.pl - 0.73zł
-drobnica - zapasy - ~1zł.

Razem mamy: 19.59zł. doliczyc trzeba jeszcze rezystory do pomiaru prądu. Ja zapłaciłem 3zł za 10szt na Allegro (akurat takie znalazłem). Kupiłem wartości 0R33, 0R47 oraz 1R co powinno dać prądy na fazę odpowiednio: 1.5A, 1A, 0.5A (dla większych prądów nie kupowałem, bo i tak nie mam takiego silnika, żeby to przetestować).

Za całe pcb wyszło więć 20 zł z groszami . Pytanie tylko, czy będzie banglało.