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Thema: Bipolarer Schrittmotor mit MOSFET steuern

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Bipolarer Schrittmotor mit MOSFET steuern

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    Hallo,
    ich habe mir einen Schrittmotor bestellt.
    Dieser hat ein Phasenstrom von 2A. Ich habe für kleinere den L293D verwendet, aber bei 2A ist das deutlich zu viel. Kann ich das auch mit IRLZ 34N realisieren?
    Hier mal der Code in Basic, den ich verwende:
    Code:
    $regfile = "m32def.dat"
    $crystal = 8000000
    Config Portc.6 = Output
    Config Portc.7 = Output
    Config Portb.0 = Output
    Config Portb.1 = Output
    A Alias Portc.6
    B Alias Portc.7
    C Alias Portb.0
    D Alias Portb.1
    Do
    A = 1
    B = 0
    C = 1
    D = 0
    Waitus 1000
    A = 1
    B = 0
    C = 0
    D = 1
    Waitus 1000
    A = 0
    B = 1
    C = 0
    D = 1
    Waitus 1000
    A = 0
    B = 1
    C = 1
    D = 0
    Waitus 1000
    Loop
    End
    Bei der Beschreibung des Motors steht hinter dem Phasenstrom auch noch 3,6V. Bedeuted das, dass der Motor nur mit 3,6V betrieben werden kann? Ich habe aber nur eine 12V Spannungsversorung.

    Gruß
    Flexxx

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo,
    warum wurde das Thema hierhin verschoben? Der Basic Code ist doch nur ein Ansteuerbeispiel.
    Ich habe diesen Beitrag gefunden:
    http://www.roboternetz.de/schrittmotoren.html
    Ist es besser, wenn ich die Schaltung mit einem L297 und L298 mache, oder gehen MOSFET´s genau so gut?
    Bei der Schaltung im Link, was muss ich da für RS1 und RS2 nehmen?

    Gruß
    Flexxx

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo Flexxx,

    einfach mal so auf Gut Glück ein paar Fets einsetzen geht nicht. Da ist eine richtige Ansteuerschaltung nötig.
    Die ist in den meisten Treibern bereits integriert, du tust dich damit also leichter.
    Die Schaltung mit L297 und L298 ist erprobt und verträgt bis 2,5A, eine Schaltung mit zwei L6203 würde noch mehr Strom bringen.

    Bei der Schaltung im Link, was muss ich da für RS1 und RS2 nehmen?
    0,5 Ohm passt ganz gut. Der genaue Rechenweg steht im Datenblatt, der Wert wurde aber auch hier im Forum schon desöfteren hergeleitet.

    Gruß, Michael

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von Ostermann
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    Hallo Flexx!

    Die 3,6V bedeuten, dass du bei Konstantspannungsbetrieb nur 3,6V anlegen darfst. Konstantspannungsbetrieb liegt dann vor, wenn du die Versorgungsspannung ohne Stromregelung einfach auf die Wicklung schaltest. Das ist aber heute nicht mehr zeitgemäß. Um im oberen Drehzahlbereich ein brauchbares Moment zu erzielen, wird der Motorstrom per PWM geregelt. Das macht z.B. der L297 bei entsprechender Beschaltung. Dann sollte die Versorgungsspannung deutlich größer sein als die Motornennspannung, also z.B. 24V oder 36V.

    Mit freundlichen Grüßen
    Thorsten Ostermann
    --
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hi,

    0,5 Ohm passt ganz gut.
    Müssen das Hochlastwiderstände sein?

    ...deutlich größer sein als die Motornennspannung, also z.B. 24V oder 36V.
    Gehen dann auch nur 12V, denn ich habe nicht mehr zur Verfügung.

    Wenn ich den L6203 verwende, benötige ich dann noch andere Bausteine?
    Mein Problem ist, dass ich keinen L297 und L298 habe, sondern nur MOSFET´s. Bestellen möchte ich eigentlich nicht und bei Conrad ist das alles viel zu teuer.

    Gruß
    Flexxx

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo Flexxx,

    Müssen das Hochlastwiderstände sein?
    ja. P=R*I^2

    Gehen dann auch nur 12V, denn ich habe nicht mehr zur Verfügung.
    ja, der Schrittmotor kann dann eben nicht so schnell drehen.

    Mein Problem ist, dass ich keinen L297 und L298 habe, sondern nur MOSFET´s. Bestellen möchte ich eigentlich nicht und bei Conrad ist das alles viel zu teuer.
    schau dir einfach mal im Datenblatt die Innenschaltung des L6203 an, der hat ja auch FETs für die Leistungsschalter.
    du brauchst ja nicht nur die FETs, du brauchst eine Ansteuerlogik mit Totzeitgenerierung, Levelshifter, Ladungspumpe und Treiberschaltung. Temperaturüberwachung und Spannungsreferenz sind auch noch Schmankerl.
    Ein erfahrener Entwickler könnte das vielleicht billiger als in einem L6203 hinkriegen, kleiner sicher nicht, ich würde dir davon abraten.
    Wenn du noch nie so etwas gebaut hast, wird es mit Sicherheit teurer.

    Wenn du nur zum Spass mal einen Stepper drehen lassen willst, kannst du ja einen alten Drucker zerlegen. Meine ersten Gehversuche habe ich z.B. mit einem Stück Platine, herausgesägt aus einem alten Nadeldrucker, gemacht. Die Stepper eines solchen Druckers und die Treiberschaltung sind aufeinander abgestimmt.

    Gruß, Michael
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken L6203_BD.png  

  7. #7
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    Hi,
    ich habe die ersten versuche schon mit einem kleinen Schrittmotor und einem L293D gemacht. Hier war aber die Ansteuerung andest. Dort musste ich ja die Spulen ständig umpolen und mit so einer Treiberschaltung kann ich ja nur Impulse geben. Das ist mit sicherheit besser.
    Ist der L298 für meinen 2A Motor ausgelegt? Was hat der für ein Rastermaß, wenn ich ihn auf eine Eurropakarte löte?
    Aber was ich noch nicht ganz verstanden habe ist, was die zwei 0,5Ohm Widerstände machen. Ich denke mir, die begrenzen den Strom.

    Gruß

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo Flexxx,

    Dort musste ich ja die Spulen ständig umpolen und mit so einer Treiberschaltung kann ich ja nur Impulse geben. Das ist mit sicherheit besser.
    Für den Anfänger auf jedenfall. Der Vorteil des L297 ist imho aber eher die Stromregelung, die Motor und Schaltung schützt

    Ist der L298 für meinen 2A Motor ausgelegt?
    laut Datenblatt bis zu 2A pro Windung, 4A insgesamt.
    Wenn dein Motor 2,5A Gesamtstromaufnahme hat, dann geht das.
    Dabei Kühlung nicht vergessen. (Vsat*I)

    Aber was ich noch nicht ganz verstanden habe ist, was die zwei 0,5Ohm Widerstände machen. Ich denke mir, die begrenzen den Strom.
    nein, sie "messen" den Strom. Die Spannung, die sich am Widerstand beim entsprechenden Motorstrom einstellt, wird einem Komparator im L297 zugeführt. Der vergleicht sie mit der angelegten Referenz an Pin15. Ist die Spannung (aka Motorstrom) zu höher als die Referenz, wird der Treiber abgeschaltet. Der Oszillator an Pin16 des L297 schaltet den Treiber wieder ein.
    Das nennt sich Chopperbetrieb.

    Gruß, Michael

  9. #9
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    Hi,
    ich habe folgende Schaltung gefunden:
    http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=208
    Kann ich da meinen Motor anschließen? Ich denke, mit dieser Schaltung spar ich mir eine Menge unerwünschter Fehler und ich denke für den "Anfänger" ist es besser um die Ansteuerung zu verstehen.

    Gruß
    Flexxx

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo Flexxx,

    ja, das ist die Schaltung.
    Vergiß aber nicht den Kühlkörper, der L298 ist etwas empfindlich auf Überhitzung.

    Gruß, Michael

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