Schrittmotortreiber Toshiba TB6560AHQ - Problem

Hallo!

Kämpfe seit einigen Wochen mit dem TB6560AHQ.
Bei hoher Schrittrate läuft er. Wird die Geschwindigkeit reduziert fängt er an wild die Läufrichtung zu ändern. Bei sehr niediger Geschwindigkeit macht er dann nur noch ein Schritt nach rechts und links und umgekehrt. Er lässt sich dann auch mit der Hand anhalten. Das Clocksignal ist am Oszi sauber. Die Motorspannung ist 25V. Die Strombegrenzung auf ca. 3A begrenzt. Weiß leider nicht weiter. Kann mir jemand ein Tip geben? Bin total verzweifelt. Im Anhang der Schaltplan und das Testprogramm.

Viele Grüße Burkhard

Hallo,
klingt theoretisch danach, dass eine Phase fehlt. Schon mal am Shunt gemessen ob in beiden Phasen Strom fließt? Ansonsten noch mal alle Kontakte/Verbindungen kontrollieren und gegebenenfalls (wenn noch nicht versucht) den Treiber tauschen. Auch schon mal einen anderen Motor versucht, nicht das der kaputt ist.

MfG
Manu

moin moin,

ich sehe in dem Schaltplan keine Werte...und liegt der R vom Reset(lowaktiv) nur gegen 5P? Da sollte ein kleines C mit ran um den Chip zu resetten, siehe DB.
Wie sieht das Layout um den TB aus?

Meine Platinen laufen Problemlos...
Anhang 20310
Mit Gruß
Peter

Zitat:

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Zitat von ManuelB

Hallo,
klingt theoretisch danach, dass eine Phase fehlt. Schon mal am Shunt gemessen ob in beiden Phasen Strom fließt? Ansonsten noch mal alle Kontakte/Verbindungen kontrollieren und gegebenenfalls (wenn noch nicht versucht) den Treiber tauschen. Auch schon mal einen anderen Motor versucht, nicht das der kaputt ist.

MfG
Manu

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Moin!

Spannung liegt überall an, aber den Strom habe ich noch nicht gemessen. Hatte zwar schon ein anderen Motor dran, werde es aber noch mal mit einen anderen versuchen. Am Treiber wirds wohl nicht liegen, habe schon 6 St. probiert(4 St. sind bei den Versuchen kaputt gegangen :-( ).

Gruß Burkhard

Zitat:

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Zitat von Peter1060

moin moin,

ich sehe in dem Schaltplan keine Werte...und liegt der R vom Reset(lowaktiv) nur gegen 5P? Da sollte ein kleines C mit ran um den Chip zu resetten, siehe DB.
Wie sieht das Layout um den TB aus?

Meine Platinen laufen Problemlos...
Anhang 20310
Mit Gruß
Peter

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Moin!
Ach ja, die Werte ;-). Bin immer zu faul die Werte mit ein zu tragen. Werde das nachholen. Was meinst du mit 5P? Kann im Datenblatt nichts von einem Kondensator an RESET finden.
Ich habe es mit mehren Layout's probiert. Von der fertigen Platine bis zum Steckbrett. Kannst du mir mal dein Schaltplan zukommen lassen?

Gruß Burkhard

moin moin,

5P -> +5V

Mit einem C gegen GND und R nach 5P kann man einen Resetimpuls erzeugen...

Anbei der Stromlaufplan ( auch ohne Werte;-))

Zur Sicherheit würde ich den Stom mal auf 1A begrenzen, der Motor hat dann immer noch Kraft. Und die muss er auch im Stillstand haben.

Mit Gruß
Peter

Kämpfe immer noch mit dem TB6560AHQ. Hier die neusten Erkenntnisse zu meinem Problem:

Es sind Störungen auf den 4 Ausgangsleitungen(AM, AP, BM, BP) und synchron dazu auf der Versorgunsspannung(Vdd) wenn kein Motor angeschlossen ist. Auf dem Oszi-Bild im Anhang gut zu sehen. Die Störungen treten nur auf wenn ENABLE high und das CLK Signal anliegt. TQ1,TQ2, M1, M2, DCY1, DCY2 und CW/CCW habe ich jetzt zum test direkt mit Masse verbunden. An der Spannungsversorgung liegt es auch nicht. Habe es auch mit Akkubetrieb versucht.
Wenn ich an AM, AP, BM, BP je einen Kondensator von ca. 100pF anschließe Reduzieren sich die Störungen deutlich.
Irgendwie weiß ich so langsam nicht mehr weiter.

Gruß Burkhard

"welche Farbe ist wo angeschlossen?"
wie ist die Masseverkabelung?

Mit Gruß
Peter

Zitat:

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Zitat von Peter1060

"welche Farbe ist wo angeschlossen?"
wie ist die Masseverkabelung?

Mit Gruß
Peter

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Gelb ist an BP und blau an Vdd. Die Masseklemme vom Oszi ist direkt an der Massefläche auf der Platine. Habe auch schon mit verschieden Massepunkten gemessen. An den Störungen ändert sich da nichts.

Gruß Burkhard

hänge mal blau auf AP, hängt der Impuls bei gelb dann genau auf der Flanke von AP?
Was für Cs hast Du an 24V, welcher ElkoTyp?
Bei mir hat VMA und VMB jeweils direkt am Pin ein 1µF/50V Kerko, jedoch nichts mit Oszi gemessen...

Mit Gruß
Peter

Schaltstörungen kann man sich aber sehr schnell auf dem Oszi einfangen. Oftmals reicht schon die Schleife zwischen Masseanschlussleitung Tastkopf und Spitze (dazu noch etwas Leiterbahn) damit man Störungen sieht.
Kleine Schaltspitzen können schon durch das Schalten der Mosfets entstehen. Ich weiß jetzt nicht wie es beim TB ist aber viele Treiber schalten auch um 180° versetzt um den Ripple und Störungen zu verringern. Das könnte der Grund für die Spitzen in der Mitte vom Rechteck sein.

MfG
Manu

Mist, der nächste Treiber ist in Rauch aufgegangen. So langsam wird es teuer.

Spannungsspitzen von 10 Volt denke ich sind nicht normal. Habe eine "Referenzschaltung". Dort ist das Signal sauber.
Heute Nachmittag waren die Störungen auf unerklärlicher Weise auf einmal weg. Also habe ich Stück für Stück alles wieder aufgelötet was ich zum testen runter genommen habe. Selbst als alles im Urzustand war sind die Störungen nicht mehr aufgetreten.
Voller Freude probierte ich den Motor mit verschieden Geschwindigkeiten. Kurios war das ich den Motor bei höhren Geschwindigkeiten fest auf die Unterlage dücken musste. Sonst bekam er Aussetzer.
Als ich dann das Clocksignal ausgeschalten habe und nur Enable an war machte der Motor unkontrollierte Bewegungen(CLK war aus!) und das Netzteil schaltete sich ab(24V 6,5A). Also nahm ich mein Akkublock und ran an die Schaltung. Das war dann das Ende vom Treiber. Der BM Ausgang hat jetzt ein Kurzschluss und der Treiber wird binnen Sekunden glühend heiß auch ohne Last.

Mir ist das alles unerklärlich.

Gut 10V sind schon etwas viel ;)
Ist denn das "Referenzlayout" gleich dem wo der Treiber kaputt geht? Ansonsten wäre mal das Layout interessant wodrauf der TB nicht funktioniert.

MfG
Manu

mein Layout sieht so aus:

Anhang 20384


Mit Gruß
Peter

Im Anhang der Schaltplan und das Layout als Eagle-Datei. Der Schaltplan ist ein bisschen unübersichtlich, sollte aber ja auch nur für mich sein. Hoffe ihr findet euch darin zu recht.
Habe dann noch 2 Fotos von der Platine und ein Video von den merkwürdigen Verhalten des Motors hochgeladen. http://ul.to/a9x9pq0q
Hoffe die neuen Treiber kommen schnell bei mir an. Habe auch noch einen anderen Motor bestellt.

Viele Grüße Burkhard

Hallo,
so auf den ersten schnellen Blick erscheint mir GND und die Plazierung der Currentsense-Widerstände nicht so schön. Sind zwar Masseflächen aber doch sehr stark zerschnitten durch Leitungen, Stecker etc. GND von den Widerständen macht meiner Meinung nach zu lange Schleifen.

MfG
Manu

moin moin,

so wie Manu meint...es fehlt mir auch ne "handvoll" Durchkontaktierungen, für die 24V habe ich 3x330µf (Typ VKF) die können jeweils einen Rippelstom von 800mA, wie sieht den die Stromversorgung aus (24V+5V)?
Von den TB's habe ich 8 Stück im Einsatz (bei Darisus je 5€) und noch keinen Ausfall.

MfG
Peter

Noch mal genauer geschaut macht die Masseführung für den linekn Widerstand (NFA-GNDA) eine "riesige" Schleife. An GNDA ist auf dem Bottomlayer nur eine isolierte Insel und auf dem Toplayer geht der Widerstand über eine lange dünne Leitung zwischen dem einen Stecker durch usw.
Wenn möglich alles kurz und dicht zusammenfügen was zusammen gehört. Niederimpedante/Sternförmige Masseführung unter Beachtung der Zusammengehörigkeit (GNDA-NFA/GNDB-NFB usw.)

MfG
Manu

Edit: Ach so am besten auch niederimpedante Widerstände verwenden. Kein Drahtwickel sondern z.B. wie Peter SMD Metallstrip oder ähnlich mit entsprechender Leistung.

Zitat:

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Zitat von Peter1060

moin moin,

so wie Manu meint...es fehlt mir auch ne "handvoll" Durchkontaktierungen, für die 24V habe ich 3x330µf (Typ VKF) die können jeweils einen Rippelstom von 800mA, wie sieht den die Stromversorgung aus (24V+5V)?
Von den TB's habe ich 8 Stück im Einsatz (bei Darisus je 5€) und noch keinen Ausfall.

MfG
Peter

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Habe mich da an das Datenblatt gehalten und einen 47µF Elko (SMD ELKO VKF-Serie Panasonic Conrad 443502) und ein 1µF Kondensator (SMD Polyester Conrad 45100) .

Habe ein Schaltnetzteil 24V/6,3A. Daraus wird der Treiber(mit der vorgeschalteten Siebung laut Datenblatt) versorgt und die 5V für den Atmega und den Treiber mit einen Festspannungsregler 5V/0,5A erzeugt. Die Spannungsversorgung ist auf dem Oszi sauber. Die Referenzschaltung läuft mit der Spannungsversorgung problemlos.

Viele Grüße Burkhard

Zitat:

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Zitat von ManuelB

Noch mal genauer geschaut macht die Masseführung für den linekn Widerstand (NFA-GNDA) eine "riesige" Schleife. An GNDA ist auf dem Bottomlayer nur eine isolierte Insel und auf dem Toplayer geht der Widerstand über eine lange dünne Leitung zwischen dem einen Stecker durch usw.
Wenn möglich alles kurz und dicht zusammenfügen was zusammen gehört. Niederimpedante/Sternförmige Masseführung unter Beachtung der Zusammengehörigkeit (GNDA-NFA/GNDB-NFB usw.)

MfG
Manu

Edit: Ach so am besten auch niederimpedante Widerstände verwenden. Kein Drahtwickel sondern z.B. wie Peter SMD Metallstrip oder ähnlich mit entsprechender Leistung.

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Die Masseführung habe ich auch schon in Verdacht. Werde das mal überarbeiten müssen.
Bei den "letzten" Tests waren die Störungen auf dem Ozsi auf einmal weg und der Motor lief rund. Als ich dann aber das CLK-Signal weg genommen habe und nur Enable aktiv war sollte ja eigentlich nur der Haltestrom fleißen. Aber der Motor zuckte wild umher und das Schaltnetzteil hat sich nach ca. 2 sec abgeschalten. Ein sehr merkwürdiges Verhalten. Kann das wirklich an der Masseführung liegen?

Was sind SMD Metallstrip? Bei Google konnte ich da nichts drüber finden. Wo bekomme ich die her? Habe bei Conrad und Reichelt nur Drahtwiderstände gefunden. Welche Leistung müssen sie haben?

Viele Grüße Burkhard


Edit 2.30 Uhr: Habe das Layout überarbeitet:
- Eine Zentrale Massedurchführung von TOP nach BOTTOM hinter der Federklemme für die Spannungsversorgung
- Masse-Anbindung nur noch auf Layer-BOTTOM (Masse-PIN's auf Layer-TOP getrennt)
- Widerstände von NFA nach GNDA bzw. NFB nach GNDB so dicht es mir möglich war an den Treiber gelegt und Masse-Wege verkürzt (sollten jetzt sternförmig verlaufen)

Die Signalleitungen sind noch nicht ordentlich verlegt ;-)

Ich meine halt Metallstreifenwiderstände. SMD im Bereich der Größe 2512 2W oder eben 1W parallel sollten schon gehen. Auch Dickschicht sollte gehen ist aber normalerweise nicht so temperaturbeständig (drifen teilweise etwas)
Ev. reichen auch schon 1W. Wärend der Freilaufphase geht der Strom nicht über den Messwiderstand, so dass im Mittel im meisten Betriebsbereich der Strom niediger ist als der eingestellte.

MfG
Manu

Wie siehts mit diesen aus https://www.buerklin.com/datenblaetter/E070685_TD_1.pdf ? Warum sind Drahwiderstände nicht so gut? Hast du dir mal mein neues Layout angeschaut?

Viele Grüße Burkhard

Dahtwiderstände sind häufig als Wickel aufgebaut und besitzen eine recht hohe Induktivität. Diese kann negative Einflüsse habe wie Spannungsspitzen und dergl. Dies kann, muss aber nicht, zu Störungen führen. Normalerweise sollte man alle Leistungsleiterbahnen und Bauteile möglichst frei von parasitären Effekten halten. Also sollte ein Widerstand ein Widerstand und keine Spule sein ;) Die Isabellenhütte sind schon sehr gute Widerstände aber eben nicht ganz günstig.
Das neue Layout habe ich mir noch nicht angeschaut komme ich wohl erst heute Abend zu, da ich auf diesem Rechner kein Eagle hab (ist nur als Internetrecher gedacht)

MfG
Manu

Na auf die 3 Euro kommt es dann auch nicht mehr drauf an :-).

Viele schreiben das es wichtig ist das die Versorgunsspannung vor der Motorspannung anliegen und stabil sein muss, so wie es ja auch im Datenballt steht. Konnte aber noch kein einziges Layout entdecken bei dem das berücksichtigt wurde. Überlege jetzt ob ich noch ein Relais für die Motorspannung mit einbaue.

In den meisten Layouts ist RESET mit 10kOhm an +5V gelegt. Laut Start-Up Sequenz im Datenblatt müssen aber erst min. 3 CLK-Signale anliegen bevor RESET auf high gehen darf. Danach soll dann ENABLE auf high gehen. Anderfalls wird nicht garantiert das der Treiber ordentlich funktioniert.

Bezüglich der Motorspannung/Logikspannung ist schon was dran. Ich hab sie damals häufig kaputt bekommen als nach dem Abschalten die Motorspannung noch anlag aber keine Logikspannung. Für die Motorspannung hatte ich einen doch recht großen Pufferelko bzw. mehrere, wobei die Logik recht wenig damgegenüber hatte.

MfG
Manu

Hallo,
also am letzten Layout gefällt mir nicht so ganz die sehr lange und Antennenförmige Führung der Signalleitungen über dem ganzen Leistungsteil. Hier am besten etwas auf räumliche Trennung von Signal und Leistung achten. Auch die 24V Leitung zum Schrittmotorentreiber wenn möglich nicht unter dem µC und den Signalleitungen verlegen. Auch wenn es beim Aufbau und Bohren nervig ist würe ich empfehlen mehr Durchkontaktierungen zu verwenden, wenn es die Leitungen kürzer macht.

MfG
Manu

Ach so, was mir noch einfällt. Toshiba sollte sich bei den verschiedenen GNDs schon was gedacht haben (hoffe ich) um Störungen zu minimieren. Also sollte auch auf eine Zuordnung geachtet werden, soweit möglich.

MfG
Manu
(der Alleinunterhalter ;) )

Bin dir sehr dankbar das du mir hilfst :-).

Die Massepin's sollten jetzt doch vernünftig zugeordnet sein(NFA-GNDA und NFB-GNDB). Oder nicht?

Die Signalleitungen denke könne ich einkürzen wenn ich einige von oben nach unten verlege. Damit würden dann auch keine Überkreuzung von den Signalleitungen und AM,AP,BM und BP mehr sein.
Aber gar kein Überkreuzungen von Signal und +24V Leitungen ist meiner Meinung nach unmöglich. Ich schaue mir mal andere Layouts an, ob das jemand schon geschafft hat.

"Überkreuzen" ist auch nicht so schlimm nur sollten halt die Leitungen möglichst kurz sein und am besten auch nicht so "schleifenförmig" über dem Leistungsteil verlegt. Bei dem Layout von Peter kann man auch eine räumliche Trennung von Signal und Leistung erkennen.
Die verschiedenen GNDs der Motorausgänge sollten für die entsprechende Strommessung sein um hier Störungen von fern zu halten. Ev. halt mal probieren NFA-GNDA kurz zu verbinden und dann gemeinsam zum Sternpunkt (Elko/Kermik-C) Eben so der Signal-GND sollte eigendlich Richtung µC Ground und dann an den Elko-Leistungsteil. Kann sein, dass man da etwas probieren muss aber auf alle Fälle Leistungsleiterbahnen möglichst kurz und dick, GND-Verbindungen ebenso mit Ziel Sternpunkt-Elko. Signalleitungen im Leistungsteil kurz und ohne große Schleifen. Oftmals macht man eine Trennung Signal-GND und Leistungs-GND und führt erst beide am Sternpunkt zusammen, wobei das nich sklavisch fest sein muss, falls es dadurch zu sehr großen Schleifen kommt.

MfG
Manu

Ok, ich versuche mich dann mal mit deinen neuen Ratschlägen.

Bei dem Layout von Peter ist es wie bei fast allen andern auch, die meisten Signalleitungen(M1,M2,DCY1,DCY2 usw.) sind entweder auf Masse oder +5V gelegt. Ich möchte aber unbedingt alle Signalleitungen an den Atmega legen. Dadurch werden ich Überkreuzungen mit Spannungsleitungen nicht vermeiden können.

Habe jetzt mal nur die Treiberbeschaltung fertig gemacht. Die türkisen Leitungen werden die Signalleitungen und die 2 gelben sind Drahtbrücken.
Wäre schön wenn du mal rüber schauen könntest.

Viele Grüße Burkhard

moin moin,

irgendwie hat Dein Eagle andere Farbzuordungen, Rot ist bei mir TOP.

Der C für den internen Oszi des TB ist suboptimal, bei mir wie im Anhang.

Habe heute leider nicht viel Zeit.

Mit Gruß
Peter

Moin!

Da hast du natürlich Recht. War Sonntag wohl schon zu spät für mich. Habe ich mal überarbeitet.

Viele Grüße Burkhard (auch von der Ostsee :-) )


Edit: TOP ist bei mir natürlich auch rot. Habe aber den Treiber gespiegelt.

moin moin,

...und, gibt es Neuigkeiten?


Mit gruß
Peter

Moin!

Mit dem neuen Layout scheint es zu laufen :p. Danke noch mal für eure Hilfe.
Werde noch ein paar kleine Schönheitskorrekturen am Layout vornehmen und es dann hier mal reinstellen.

Welche Geschwindigkeiten erreicht ihr mit euren Schrittmotoren? Habe u.a. einen Nanotec SH5618C2908 (Datenblatt im Anhang). Mehr wie 325U/min sind selbst mit Rampe nicht drinn. Das erscheint mir ein bisschen wenig?! Was meint ihr?

Viele Grüße

Hallo,
wie ist denn der Motor angeschlossen? Seriell oder parallel?
Parallel ist immer dynamischer und schneller, da die Induktivität geringer ist. Aber hat halt im unteren Drehzahlbereich weniger Moment beim gleichen Strom.
Ich habe meine ausschließlich parallel in Betrieb.

MfG
Manu

Habe meine seriell zu laufen. Versuche es mal parallel. Melde mich dann.

moin moin,

@Manu
>>Induktivität geringer i
vorsicht!
L=µ*n^2
Bei parallel ist es die einfache Induktivität, bei serielle Schaltung ist es ca. die 4fache Induktivität.

@Burkhard
Wie erzeugst und berechnest Du die 325U/min?
Im Vollschrittberieb sind das ca. 1083Hz Stepfrequenz.


Mit Gruß
Peter

Erzeuge das CLK-Signal per Timer-Interrupt.

16MHz Takt / 8-Bit Timer0 OverflowInterrupt mit 226 vorgeladen / Vorteiler 256 / = 2155 Timer Aufrufe/sec durch 2(high/low) = 1077Hz Stepfrequenz. Das ist auch genau der Wert den das Oszi misst. Entspricht ca. 323U/min bei 200 Schritte pro Umdrehung.

Werde dann mal versuchen ob es parallel schneller geht. Ist dann aber das Drehmoment nicht deutlich schwächer?

Gruß Burkhard

@Peter1060
Ich hatte bislang noch überhaupt keine Probleme mit parallelem Betrieb. In meiner kleinen Platinenfräse sind Motoren mit recht kleiner Induktivität und kleinem R und die laufen problemlos an meinen selbsgefrickelten Endstufen.
Was soll auch so viel passieren. Stromanstieg ist halt schneller ev. gibt es nur etwas Probleme im Mikroschritt, wenn er nicht schnell genug reagiert bei kleinen Stromwerten aber im normalen Betrieb wüsste ich nicht was da schiefgehen sollte.

@Burkhard
Das Drehmoment ist schon schwächer im unteren Drehzahlbereich. Normalerweise ist aber das Problem, dass der Motor in einem Bereich abreißt, wo das Moment schon weit abgesunken ist. Hier wirkt der Stromregler nicht mehr aufgrund der Motorinduktivität. Ist die Induktivität geringer bleibt das Moment länger konstant, so dass in höheren Drehzahlen das Moment in Parallelschaltung höher ist als in serieller Schaltung. Somit können höhere Drhzahlen erreicht werden.

MfG
Manu

Edit:
Mal ein Beispiel von Nanotec
http://de.nanotec.com/show_graph_ima...product_id=889
Angepasster Strom und einmal seriell uind einmal parallel.