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Thema: Schrittmotorsteuerung mit L297 + 2x VNH2SP30

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Schrittmotorsteuerung mit L297 + 2x VNH2SP30

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    Der Titel sagt eigentlich schon alles...

    Es würde mich interessieren ob irgendwas dagegen spricht statt eines L298 einfach zwei VNH2SP30 zu verwenden.
    (verwendet halt MOSFETs anstatt Bipolartransistoren, das dürfte aber doch eigentlich kein Problem sein?)


    und sehe ich das richtig, daß die Freilaufdioden beim VNH2SP30 schon integriert sind?
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Mit nem schnelle Blick ins Datenblatt sehe ich da keine Problem den als Steppertreiber zu nehmen.

    Mit min 4µs ist der auch noch ausreichend schnell genug.

    Ja und Mosfets sind immer besser geeignet.
    Fällt dort ja weniger Verlustleistung an.

    Ich nutze schon ewig nix Bipolares mehr und schneke mir so aufwändige Kühlkörper.

    Suchste noch eine Brücke oder haste diese gerade billig an der Hand ?
    Wenn ersteres dann schau dich mal um,es gibt feine Steppertreiber auf dem Markt und nicht alle müssen gleich so Exklusiv sein wie die Trinamic-Familie
    Gruß
    Ratber

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Ich Suche noch geeignete Treiber, und habe den VNH2SP30 eher per Zufall auf robotikhardware.de gefunden.

    Die Dinger packen immerhin bis zu 30A, was ja selbst für große Schrittmotoren mehr als ausreichend sein dürfte.



    Letztendlich möchte ich eine Mikroschritt-Endstufe bauen, die genug Leistungsreserven für große Motoren hat (10-20A wären nett).
    Denn die Teile die ich bisher gefunden habe sind so abartig teuer, daß sich ein Selbstbau in jedem Fall lohnt.
    (knapp 300€ für eine 10A Endstufe bei Nanotec)

    Wenn du noch ein paar Links dazu parat hättest wäre mir schon sehr geholfen
    (also Hersteller von Schrittmotoren und/oder Schrittmotortreibern)



    PS: Ja ich weiss, daß mit einem L297 kein Mikroschrittbetrieb möglich ist
    (dessen Aufgabe wird dann von einem µC übernommen)
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Microschritt ist im Prinzip nix anderes als die H-Brücke mit PWM zu betreiben.
    Klar,eine Brücke die auch gleich die komplette Ansteuerung dafür mitbringt nimmt einem gleich ne Menge Arbeit ab.

    Wie gesagt sind einige Chipreihen wie zb. die Trinamicfamilie genau auf sowas spezialisiert.
    Zb. Die Kombi TMC 246/249 bis 4A Strangstrom.
    Da sollteste mal reinsehen.

    Ansonsten ist ein Selbstbau immer interessant.
    Erstens bekommt man das was man haben will und zweitens für einen Preis der Diskutabel ist.


    Wovon du dich aber trennen kannst ist der Gedanke an "Ein chip für alles".
    Jedenfalls im Preissegemnt "Bezahlbar"

    Steppertreiber ab einer bestimmtebn Leistung werden soweit ich weiß fast immer Zweiteilig geliefert.
    Einer als Endstufe mit Überwachung von Strom,Temperatur usw.
    Der andere Steuert das Ganze und nimmt dem Controller unnötige arbeiten ab.
    Das hat den Vorteil das man die Kombinationen optimaler zusammenstellen kann.

    Zu den Links:

    such mal bei Google nach "Trinamic" und "Infineon" da findeste schon gute Sachen.
    Der Rest sind verstreute Geschichten.

    Eine spezielle Linksammlung hab ich einfach nicht.
    Ich Suche mir meine Teile nach Anforderung und Bechaffbarkeit zusammen.
    Der Tollste Chip bringt ja nix wenn man ihn einfach nicht bekommen kann.
    Gruß
    Ratber

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Zitat Zitat von Ratber
    Wovon du dich aber trennen kannst ist der Gedanke an "Ein chip für alles".
    Jedenfalls im Preissegemnt "Bezahlbar"
    keine Sorge, sowas wollte ich garnicht

    im Prinzip reicht mir eine ordentliche H-Brücke, die Ansteuerung übernehme ich dann selbst.
    Für die Stromregelung sollte man ja eigentlich nur zwei OPs, zwei FlipFlops und einen Oszillator brauchen (hoffe ich^^)



    such mal bei Google nach "Trinamic" und "Infineon" da findeste schon gute Sachen.
    Der Rest sind verstreute Geschichten.
    Ok vielen Dank,
    dann schau ich mal ob die was passendes für mich haben
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    @Felix G: Interessant wird es sicher das selbst zu bauen, die PWM-Ansteuerung für die eingestellten Ströme benötigt zwei Regelschleifen und die Mikroschrittansteuerung erfordert eine Ausgabe der Phasenwerte die eine Größenordnung schneller sein soll als die Schrittfrequenz bei Vollschrittbetrieb. Wenn Regelschleifen für die Ströme diskret aufgebaut werden, wie erfolgt die Übergabe der Phasenwerte für die Ströme?
    Erzähle doch mal welche Werte an Geschwindigkeit und Mirkroschrittauflösung Du damit erreichen möchtest.
    Manfred

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo Felix,
    ich habe vor einiger Zeit eine ähnliche Mikroschrittendstufe gebaut. Die Stufe besteht aus acht 30A Mosfet's (IRF5305 und BUZ11), also P-Kanal oben, N-Kanal unten. Für die Chopperregelung habe ich ein fertiges IC verwendet, den L6506. Dieser Chip ist günstig und übernimmt die komplette Stromregelung für die beiden Motorphasen. Den Phasenstrom kann man bei diesem IC für jede Phase getrennt vorgeben. Dadurch ist es einfach, Mikroschritte zu erzeugen. Dafür habe ich einen Atmel Mega8 verwendet. Dieser gibt zwei Fast-PWM Signale (je 6bit) aus, die durch zwei Tiefpassfilter zweiter Ordnung geglättet werden und den jeweiligen Phasenstrom vorgeben. Schöner wäre hier vielleicht ein vernünftiger DA-Wandler für jede Phase, aber es funktioniert einwandfrei.
    Die 16tel Mikroschritt-Stufe kann aufgrund der verwendeten Hochlastwiderstände derzeit nur mit Strömen bis 8A pro Phase arbeiten, für mich ist das aber mehr als ausreichend.
    Wie gesagt, so habe ich es gemacht, vielleicht hilft es Dir ja weiter. Wäre schön, wenn Du uns mit Deinem Projekt am Laufenden hälst, das ist für viele Leute interessant.

    Gruß, Ruppi

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Felix G
    im Prinzip reicht mir eine ordentliche H-Brücke, die Ansteuerung übernehme ich dann selbst.
    Ja,genügend Vorschläge für die Steuerung haste ja mittlerweile.
    Reine Brücken findeste im Web eigentlich reichlich.
    Von niedlich 2x0.7A bis 2x120A ist da so ziemlich alles vertreten.
    Mußte dir was raussuchen wqs erhältlich ist.
    Ich nutze zb. oft die BTS780 (bis 40A plus Extras) aber die beziehe ich über den Job also weiß ich nicht wo es die noch gibt.
    Gruß
    Ratber

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Also die Phasenwerte wollte ich eigentlich von einem EEPROM mit Sinustabelle als PWM-Signale erzeugen lassen.
    (@Manf: so wie in deinem Artikel "Phasen EPROM", den es ja inzwischen leider nicht mehr gibt)
    Falls das zu langsam oder zu ungenau sein sollte nehme ich halt einen DA-Wandler.

    Über Geschwindigkeit und Auflösung habe ich mir noch keine großen Gedanken gemacht.
    (ich würde mal grob 1/16 oder 1/32 Schritte ansetzen, und das ganze halt so schnell wie es die Schaltung packt)


    @Ruppi
    Der L6506 schaut interessant aus, da müsste ich die Regelung wenigstens nicht diskret aufbauen.
    Aber ob ich den verwenden kann hängt ja erstmal von der verwendeten H-Brücke ab.


    Achja, beim VNH2SP30 ist mir ein sehr unschöner Wert im Datenblatt aufgefallen...
    nämlich die auf S.10 dargestellte Verzögerung t_Del von 600µs.
    Wenn ich das richtig interpretiere bedeutet das ja, daß bei jeder Änderung an den Eingängen erst nach 600µs wieder das PWM-Signal an der Spule liegt.

    Ich bin zwar kein Experte auf dem Gebiet, aber es scheint mir als hätte sich diese H-Brücke damit für Schrittmotoren disqualifiziert
    (ist doch sicherlich nicht optimal wenn der Motor nach jedem Vollschritt erstmal 0,6ms stromlos ist oder?)
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  10. #10
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Achja, beim VNH2SP30 ist mir ein sehr unschöner Wert im Datenblatt aufgefallen...
    Das ist die "Delay Time During Change of Operating Mode",
    dann gibt es noch die "PWM Frequency" mit 20kHz.
    Artikel "Phasen EPROM", den es ja inzwischen leider nicht mehr gibt
    Ich habe ihn als Post wieder eingefügt, mal sehen ob er zu weiteren Ehren kommt (falls das Prinzip irgenwo gebraucht wird).

    Von Ruppi wollte ich noch ein paar Daten erfahren über die Schrittfrequenz, erstmal die damals verwendete PWM Frequenz.
    Manfred

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