L298 wird ohne Last warm

Hi

ich hab mich heute mal wieder meinem Sorgenkind, der Schrittmotorplatine, zugewendet. Ich hab alles nach diesem Bild verdrahtet (nur dass ich anstelle des 330µF einen 560µF drin hab), mit L6210 für die Dioden und 1 Ohm Widerständen als Shunts. Die Platine hat 3 von diesen Schaltungen verbaut, um alles an einen Controllerport zu bekommen können nur 3x Takt und Richtung sowie ein gemeinsames Enable gesetzt werden. Die Enablepins sind also alle untereinander verbunden. Für die Referenzspannung habe ich einen Spannungsteiler aus 100k-Poti und 47k-Widerstand nach Vss verbaut.

Die Schaltung funktioniert eigentlich auch, nur eine Sache zerbricht mir den Kopf: wenn ich Logik- und Leistungsspannung angeschlossen habe (nichts weiter), dann erwärmen sich die drei L298 ziemlich stark. Die Potis sind auf Nullstellung und Enable auf Low, daher sollte eigentlich nichts fließen, aber trotzdem erhitzen sich die ICs. Was kann man bei der Schaltung falsch machen, dass sich so ein Verhalten ergibt?

Edit: ich hab nachgemessen, dass am 36V-Eingang bei stromlosen Ausgängen 110mA fließen. Das wären schon fast 4W, die da verbraten werden. Ist das normal?

Hallo!

Ich kenne den L298 nur aus Datenblatt, wo für ihn max. Verlustleistung von 25 W bei 75°C Temperatur von Gehäuse zulässig ist. Daher scheint sich "ziemlich stark" bei 4W zu erwärmen als normal.

Ja, aber das ist auch wenn ein Motor dran hängt, der mit 2A pro Phase befeuert wird. Meine L298 werden aber schon warm, wenn gar nichts dran hängt, sobald die Logikversorgung angeschlossen wird. Solange da nichts passiert, fließt auch kein Strom über den Leistungsanschluss, aber sobald an der Logikversorgung die 5V sind, werden die Treiber warm, obwohl sich da eigentlich gar nichts tun dürfte. Irgendwelche Ideen?

"Heiß" bedeutet etwas mehr als 50°C. Mit oder ohne Kühlkörper?
Das Datenblatt spezifiziert recht ordentliche Ruheströme (quiescent current) Is und Iss. Multipliziert mit 36 V ist da schnell 1 W beisammen.
110mA je L298 oder für das Trio gemeinsam?
Die lastfreie Eigenerwärmung scheint erstmal nicht abwegig zu sein.

Die L297 schlucken auch je 50-80mA, aber die kommen wohl aus der Logikversorgung.
Poti - welches Poti?

Das Poti ist zur Einstellung von Vref für den Stromregler.

110mA für das Trio zusammen, wobei der Strom weniger wird, wenn ich die Potis hochstell.

Kühlkörper jain, ich hab noch keinen passenden Kühlkörper gefunden, daher ist da erstmal einfach ein passendes Stück 1,5mm Alublech dran. 50°C kann gut sein, nach einigen Minuten mag ich das Teil nicht mehr anfassen (höchstens antippen).

Bei offenen Ausgängen / ohne Last werden die L298 normalerweise nicht warm. Da muss irgendwo ein Fehler in der Schaltung sein.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Vielen Dank, dann weiß ich wenigstens schonmal, dass wirklich etwas nicht stimmt. Muss ich mich wohl mal auf die Suche machen.

Ich hatte auch ein Problem mit einem heißen L298, bei bestimmten Schaltvorgängen (die kaum Reproduzierbar waren, es ist einfach manchmal zufällig passiert) wurde er dann auch ziemlich heiß, funktionierte zwar noch aber der Spulenstrom war viel größer als eingestellt.
Das Probem, so hat sich herausgestellt, war mein (leider sehr) schlechtes Layout der Bauteile und der Leiterbahnen, sodass sich tatsächlich solche Störungen gebildet haben, dass der Chopper die Funktion eingestellt hat.

Wie hast du die Treiber denn aufgebaut? Lochraster oder selbstgelayoutet? Oder fertige Platine? Im letzten Falle könnte man so etwas ja ausschließen.
Du könntest einmal versuchen, 100nF Keramikkondensatoren (eventuell sogar SMD) so dicht wie möglich an die Versorgungspins des L298 anzulöten (sofern du solche nicht eh schon drauf hast, was ja eigentlich sein sollte).
Bei mir wurden die "Ausfälle" dann schon seltener, ganz vermeiden ließen sie sich aber erst durch ein neues besseres Layout (dank der Hilfe von markusj)

Mehr weiß ich dazu aber leider auch nicht zu sagen.

Mfg Thegon

Das ist einfach eine zurechtgeschusterte Lochrasterplatine, 100nF Kondensatoren hab ich aber eingebaut (einmal bei der Logik und einmal bei der Leistungsversorgung, dort dann zusätzlich noch ein 560µF 35V Elko). So dicht wie möglich an den jeweiligen Bauteilen sind die aber nicht gerade.

Aber ich hab schon einen Fehler gefunden, wenn nicht sogar den einen Fehler. Ich hatte nämlich das Board umgebaut, da ich vorher die Inh-Pins nicht verwendet hatte. Vorher war allerdings auch der Enable-Eingang vom Wannenstecker aus nur an die Enb-Anschlüsse der L298 gewandert, ich hatte aber irgendwie in Erinnerung, sie auch an die Enable-Anschlüsse der L297 angelötet zu haben. Als ich nachgeguckt hatte, waren die aber einfach fest auf Vss verlötet. Demnach kam aus den L297 immer fleißig ein Signal raus, die Wärme werden dann wohl einfach die Schaltverluste gewesen sein. Nun hab ich Enable wieder ordentlich mit den L297 verbunden und nun erwärmt sich gar nichts mehr an Den L298, wenn ich Enable auf Low lasse. In der späteren Anwendung werden sowieso meistens alle Schrittmotoren gleichzeitig verfahren, daher sollte eine Enable-Leitung für alle Treiber reichen. Muss nur noch einen passenden Kühlkörper finden, sonst wird das Teil ziemlich heiß im Betrieb.

Als Kühlkörper kann ich dir die Winkelkühlkörper von Fischer empfehlen. Bei Reichelt als "V6716Z" erhältlich.

Ich würde die Inhibit-Leitungen aber schon verbinden, es sei denn, du willst nur Vollschritt fahren. Die Signale sorgen in den Halbschrittpositionen für einen schnelleren Stromabbau in der nicht genutzten Windung ("fast decay"). Mehr zu den möglichen Strompfaden findest du in meinem Blog:
http://www.schrittmotor-blog.de/?tag=fast-decay

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Stimmt, hab ich ganz vergessen zu erwähnen. Ich hatte nun die Inh-Leitungen verbunden, daher sind auch die Enable-Leitungen der L298 nun dadurch besetzt. Der Enable-Eingang vom µC griff damit jetzt völlig ins Leere, da ja die L297 schon ursprünglich nicht verbunden waren, was mir aber irgendwie entfallen war. Jetzt hab ich das korrigiert und das Board lässt sich nun gut benutzen.