Driver silników na A3977 SLP TSSOP28

Witam ponownie

Oto wyniki pastwienia się nad driverem na A3977SLP w obudowie TSSOP28 :

Warunki pomiaru wspólne dla wszystkich testów :
---------------------------------
Ubb=22V
I=1A / faze (chyba że podałem inaczej)
temp. otoczenia=26st.C
SR=Low=Active
Czas pomiaru=ok. 0,5h każdy
---------------------------------


Testy dynamiczne :
---------------------------------
---------------------------------
Warunki pomiaru 1:
f step=600Hz
---------------------------------

tryb Full Step
temp. scalaka=33st.C

tryb Half Step
temp. scalaka=55st.C

tryb Quarter Step
temp. scalaka=78st.C

tryb Eighth Step
temp. scalaka=89st.C

---------------------------------
---------------------------------
Warunki pomiaru 2:
f step=100Hz
---------------------------------

tryb Full Step
temp. scalaka=76st.C

tryb Half Step
temp. scalaka=81st.C


------------------------------------------
Po testach temperatura obudowy silnika wynosiła 65st.C



Testy statyczne (na postoju, bez obniżania prądu silnika) :
---------------------------------
---------------------------------
Warunki pomiaru 3:
I=0,7A / faze
f step=0Hz
tryb Full Step
temp. scalaka=55st.C
---------------------------------
Warunki pomiaru 4:
I=1A / faze
f step=0Hz
tryb Full Step
temp. scalaka=80st.C
---------------------------------



Chcę ew. jeszcze sprawdzić grzanie się układu w trybie
SR=High=Disabled
z podłączonymi zewnętrznymi diodami Schottky-ego
może to go troszeczkę ostudzi...
niestety nie posiadałem odpowiednich pod ręką w czasie testów,
może ktoś wie jakie warto zastosować (w miarę dostępne) ?

Testy przeprowadzałem przy zasilaniu 22V, a nie 35V, ale podniesienie
napięcia nie powinno niczego zmienić jeżeli chodzi o temperatury,
wszak prąd będzie płynął ten sam

Jeżeli ktoś ma pomysł na innego rodzaju test, proszę o info, a w miarę możliwości go wykonam i podam wyniki

w załączniku obrazki z rozkładem temperatur na radiatorze wokół scalaka dla róznych trybów i dla f step=600Hz


Pozdrawiam
Tomek

lodek123 pisze:Testy przeprowadzałem przy zasilaniu 22V, a nie 35V, ale podniesienie
napięcia nie powinno niczego zmienić jeżeli chodzi o temperatury,
wszak prąd będzie płynął ten sam

i TU kolega niema racji... ciepło które wydziela się w elementach kluczujących zależy od stromości zbocza narastania/opadania... i oczywiście napięcia kluczowania

lodek123 pisze:Jeżeli ktoś ma pomysł na innego rodzaju test, proszę o info, a w miarę możliwości go wykonam i podam wyniki

o pewnie, iż mam

sterowanie przy wyższym prądzie - np. 2A... i napięciu bliższym granicznego (typowe trafo 24V jest przydatne)

sterowanie silnika w pętli akcelerującej/deakcelerującej - w granicach możliwości silnika...
bez obciążenia... z średnim obciążeniem i przy obciążeniu granicznym (kiedy zaczyna tracić kroki)

nie wiem jakim sprzętem kolega dysponuje... ale czy dało by się wykonać test liniowości silnika... tj. zależności "równy krok - równy kąt"

ustalenie granicznej wartości prądu dla danego silnika... i sprawdzenie czasowe - czy ograniczenie jest oparte na histerezie (nasyceniu rdzenia), czy na przekroczeniu rozsądnej temperatury (podobno 90C)

testów można dokonać wiele...

ciekawe są test praktyczne:

np. mamy działającą maszynę z określonymi sterownikami i silnikami... bieżący plik konfiguracji - musi zawierać takie parametry jak maksymalna szybkość przesuwu... itp

jak zmienią się parametry- osiągi maszyny po zamianie starego sterownika na nowy (po stjunowaniu oczywiście)

markcomp77 pisze:i TU kolega niema racji... ciepło które wydziela się w elementach kluczujących zależy od stromości zbocza narastania/opadania... i oczywiście napięcia kluczowania

wiem, zabrakło w moim tekscie słowa "znacząco"
w odniesieniu do temperatury

markcomp77 pisze:sterowanie przy wyższym prądzie - np. 2A... i napięciu bliższym granicznego (typowe trafo 24V jest przydatne)

Tak zamierzam wykonać taki test, ale nie miałem odpowiedniego kondensatora filtrującego pod ręką (na 40V przynajmniej) na moim 25V trochę się bałem
i silnika (ten co miałem pod ręką miał 1A max)
Trafo 24V 10A już mam
Jadę do firmy po silnik 2,85A i będę się dalej pastwił nad scalaczkiem aż do spłonięcia (poszedłem na całość, mam ich 25szt.)

markcomp77 pisze:ustalenie granicznej wartości prądu dla danego silnika... i

czasem mam wrażenie że wszyscy na tym forum popadli w coś rodzaju zbiorowej histerii

nie wiem co wozicie na swoich wózkach (blatach) ale prądy jakie stosujecie do ruszania swoimi silnikami przyprawiają mnie o dreszcze

Sam zrobiłem wiele sterowników do silników, na różnych scalakach i tranzystorach(A3955,LMD18245,ULN2803 i teraz A3977), ale maksymalne prądy jakie dusiłem z silników wynosiły 3A / fazę i tylko dlatego że silnik napędzał stolik na którym były przedmioty o wadze 100kg, a i tak musiałem zmniejszyć mu prąd (ze względu hałasu) bo ten się okazał za duży, fakt sruby były 3m kulowe bodajże 2mm / obrót, ale...

w małych stolikach (do 50cm) używamy silników 0,5A/fazę i srub 1mm / obrót, ale stawiam flaszkę temu kto wsadzi palec pomiędzy wózek a ramę

Pytanie :
co Wy ludzie wozicie na tych wózkach że potrzebujecie takich momentów ?


A oto jeszcze wynik pomiarów temperatur przy podłączeniu zewnętrznych diod Schottky-ego (1N5821 30V 3A innych nie było w sklepie, docelowo 40V 3A 1N5822)

warunki pomiaru te same co porzednio, ale SR=High=Disable
f step=600Hz

Full step
temp=30st.C

Half step
temp=41st.C

Quarter step
temp=66st.C

Eighth step
temp=80st.C

Czyli coś te diody zewnętrzne jednak dają...

Na maszynce CNC nie mogę przetestować silnika, ponieważ nie jest jeszcze gotowa,
ale już niewiele brakuje (sprzęgła i obrobić końce śrub) wszystko inne już mam,
łącznie z czasem

Może jutro dalsza porcja testów przy prądzie 2,5A i zasilaniu 35V...

Można i 1000kg poruszać silnikiem 0,1Nm wszystko kwestia przełożeń i czasu .
Na marginesie - lodek123 piszesz
"G-kody bezpoœrednio z PC, program na PC oczywiœcie w Delphi, co będę płacić za licencje"
Dlatego pytałem jakie znaczenie ma wersja okien .Wydaje mi się że Delphi można uruchomić we wszystkich oknach.
Co do testów czekamy

Adalber pisze:Można i 1000kg poruszać silnikiem 0,1Nm wszystko kwestia przełożeń i czasu

Przełożenia miałem raczej standardowe 1-2mm / obrót, a pomimo tego wszystko chodziło szybko i miało wystarczającą moc aby poruszać przedmioty o wadze 100kg,

Adalber pisze:Dlatego pytałem jakie znaczenie ma wersja okien .Wydaje mi się że Delphi można uruchomić we wszystkich oknach.

Nie chodziło mi o Delphi, a o program Mach2,

a testy niedługo...

lodek123 pisze:poszedłem na całość, mam ich 25szt.

jeśli koniecznie chcesz je popalić... to czemu nie
jednak komuś one mogą się przydać do sterownika - poco je marnować
niech pracują dla dobra CNC

lodek123 pisze:Pytanie :
co Wy ludzie wozicie na tych wózkach że potrzebujecie takich momentów ?

ja mam w rozważaniach maszynę do obróbki plastiku (pcv.. ew. płyty meblowe) - 3m x 1,5m

lodek123 pisze:A oto jeszcze wynik pomiarów temperatur przy podłączeniu zewnętrznych diod Schottky-ego (1N5821 30V 3A innych nie było w sklepie, docelowo 40V 3A 1N5822)

fakt temperatura struktury spadła... a jak podczas tych pomiarów wyglądała temperatura silnika - w porównania ze sterowaniem Mixed-Decay ?

Specjalnie nie będę palić, ale jak się spali (pomimo zabezpieczeń) to trudno, mam zapas, to ryzyko wkalkulowane

markcomp77 pisze:fakt temperatura struktury spadła... a jak podczas tych pomiarów wyglądała temperatura silnika - w porównania ze sterowaniem Mixed-Decay ?

Wszystkie testy były przy Mixed Decay, PFD=2,5V
temperatury silnika podczas testu z diodami nie mierzyłem (bo nie on był celem pomiarów), ale też był gorący pod koniec (nie dało się go długo trzymać w ręku), silnik leży luzem więc nie oddaje ciepła do żadnej konstrukcji.

Nie mogę wykonać testów z diodami przy zasilaniu 35V, bo mam diody tylko na 30V, pewnie nie wytrzymają, nie wiem czy jest sens wykonywać test przy 35V i 2,5A obciążeniu bez zewnętrznych diod ?

Nie wiem czy bez zewnętrznych diod, zdążę ustawić większy prąd na silnik na postoju, zanim zadziała wewnętrzne termiczne zabezpieczenie scalaka
ale cóż, spróbuję, będzie to test sam w sobie...

[ Dodano: 2005-08-27, 02:12 ]
Oto test przy 35V zasilania

Warunki pomiaru :
---------------------------------
Ubb=35V
I=1A / faze
f step=600Hz
temp. otoczenia=26st.C
SR=High=Disable (podłączone zewnętrzne diody 1N5819 40V 1A)
Czas pomiaru=ok. 0,5h

tryb Full Step
temp. scalaka=37st.C (nieznacznie podwyższona względem 33st.C przy 22V zasilania)

ten test był tylko dla porównania, żeby zobaczyć o ile zwiększy się wydzielane ciepło przy wyższym Ubb, innych trybów przy tym prądzie (1A) nie testowałem

------------------------------------------------------------------------------------
Test przy 35V i 2,5A zakończył się nie najlepiej dla scalaka
(pełne zwarcie dolnych tranzystorów wyjścia OUT2 do masy)
aczkolwiek silnik na nim chwilę pochodził

Zanim to nastąpiło zadziałało kilkukrotnie termiczne zabezpieczenie wewnętrzne scalaka
i odcinało kilka razy dopływ prądu do silnika,
co charakteryzowało się lekkimi stukami silnika,

Podejrzewam że zamiast ustawiać prąd na amperomierz (a tak robiłem),
powinno się go jednak ustawiać mierząc napięcie Vref i obliczać ze wzoru
podanego w pdf-ie ITripMax = Vref / 8 Rs , gdyż po upaleniu scalaka na
prądzie 2,5A (tyle wskazywał miernik)
zmierzyłem Vref i równe było 2,9V co daje ITripMax = 2,9 / 0,8 = 3,625 A
co by tłumaczyło zakończenie życia przez układ...

Musiałem do tego testu zmniejszyć wartość Rezystorów Rs z 0,22 Ohm na 0,1 Ohm,
gdyż przy tych co były max prąd jaki wskazywał miernik wynosił 1,9A (Vref=4V) full step

Jutro (w zasadzie już dziś) wymienię układ na nowy i ustawię Vref=2V co powinno dać 2,5A
(Rs=0,1 Ohm)

Chyba zbyt ufałem mojemu miernikowi...

Zostały 24szt.
Wszelkie opinie co do pomiaru (ustawiania) prądu mile widziane...

lodek123 pisze:Test przy 35V i 2,5A zakończył się nie najlepiej dla scalaka

kondolencje ;(

czy kolega zakładał jakiś radiator?

warto jest określić... czy zbyt duży prąd go "przydołował"... czy jedynie "ciepełko"

lodek123 pisze:Podejrzewam że zamiast ustawiać prąd na amperomierz (a tak robiłem),
powinno się go jednak ustawiać mierząc napięcie Vref i obliczać ze wzoru
podanego w pdf-ie ITripMax = Vref / 8 Rs , gdyż po upaleniu scalaka na
prądzie 2,5A (tyle wskazywał miernik)
zmierzyłem Vref i równe było 2,9V co daje ITripMax = 2,9 / 0,8 = 3,625 A
co by tłumaczyło zakończenie życia przez układ...

a właśnie... to dość ważne zagadnienie - jak mierzyć prąd wyjściowy
czy jest coś na ten temat w notach katalogowych?... poszukajmy
w notach... jest mało na ten temat
w paru znanych projektach ze scalakiem a3977... tj: TinyStep (www.nc-step.de), ss3977 (pminmo) ... jak i w projektach ths - są obecne terminale umożliwiające taki pomiar
=>więc pewnie słuszny jest wniosek...

lodek123 pisze:powinno się go jednak ustawiać mierząc napięcie Vref i obliczać ze wzoru
podanego w pdf-ie ITripMax = Vref / 8 Rs

lodek123 pisze:Jutro (w zasadzie już dziś) wymienię układ na nowy i ustawię Vref=2V co powinno dać 2,5A
(Rs=0,1 Ohm)

trzymam kciuki z kolegę... i kolejnego a3977

Mierniki uniwersalne nie są chyba najlepszymi urządzeniami do pomiaru prądu jaki płynie w uzwojeniach silnika. W najlepszym przypadku dokonamy pomiary wartości średniej prądu. Idealny byłby oscyloskop i pomiar napięcia na rezystorze Rs. Pozostanie chyba obliczanie wartości prądu na podstawie Vref.

markcomp77 pisze:czy kolega zakładał jakiś radiator?
warto jest określić... czy zbyt duży prąd go "przydołował"... czy jedynie "ciepełko"

nie, radiatorem była ścieżka masy pod scalakiem (ma pod spodem thermal pad-a)
raczej zbyt duży prąd był powodem, bo na ciepełko to ma zabezpieczenie wew.

ottop pisze:Idealny byłby oscyloskop i pomiar napięcia na rezystorze Rs. Pozostanie chyba obliczanie wartości prądu na podstawie Vref.

Tak też uczynię, mam oscyloskop, później porównam obliczony prąd w/g ustawionego Vref i zmierzony prąd na oscyloskopie, powinno być tak samo

Ufff, scalak odlutowany bez uszkodzenia ścieżek,
montuję drugi i palimy

[ Dodano: 2005-08-27, 18:19 ]
No tak, narazie A3977 wygrywa tą walkę 2:0
już druga sztuka odparowała bez ostrzeżenia

A było to tak :
Ubb=35V,
I=2,5A (ustawione na Vref i obliczone, nie mierzone),
Vref=2V
f step=600Hz,
full step,
podpięty oscyloskop do opornika Rs na którym były szpilki 0,25V
co niby daje 2,5A na 0,1 Ohm-a
temperatura scalaka 55st.C i rosła, nic nie wskazywało zbliżającej się katastrofy
i nagle scalak zapłonął żywym ogniem

w związku z obawy o stan ścieżek płytki - 3 lutowanie (nie chce mi się robić nowej)
zakańczam testy na dużych prądach, pozostaję jednak przy nieśmiertelnym LMD18245
dla takich prądów...

A w mojej maszynce mam silniki 1A, więc spoko scalaczek wytrzyma

Jako ciekawostkę podam informację że pomiar oscyloskopem na oporniku
Rs wyjścia OUT 1 dawał szpilki jak wyżej opisałem, natomiast na wyjściu OUT2 była kompletna cisza na poziomie 0V ?!
Myślałem że coś jest z MOS-fetami końcówki mocy, ale podpiąłem diody LED
bipolarne (czerwono-zielone) i było na nich widać że wszysko pracuje normalnie,
podawałem ręcznie impulsy na wejście STEP i było widać zmiany kierunku prądu na
obu wyjściach (OUT1 i OUT2)
nie wiem o co chodzi...
moze ktoś mi to wyjaśni ?
silnik się obracał normalnie do samego końca scalaczka