L297+L298 3.5A bipolar step motor sürücü devresi

[haciman]

Evet L297+L298 3.5A bipolar step motor sürücü devresi tasarladım ve burda paylaşıma açarak üstadlarımızın fikirlerini alacam.

Öncelikle bu devre mini CNC'de kullanılmak üzere tasarlandı. Kontrol programı olarak da Kcam kullanmayı düşünüyorum Allah nasip ederse. Devrenin tasarımında maximusta kullanılan devre baz alındı.

http://ogrenci.hacettepe.edu.tr/~b0164043/maximus/pics/driver_board_schematic.gif

Fakat CNC'de kullanacağım motorlar 2A'den fazla faz akımına sahip olacakları için iki adet L298'i paralel bağladım. GErçi bunun bir örneği yoktu nette ama ingilizce uygulama notlarına bakarak ve yarım yamalak ingilizcemle birşeyler yaptım. İsis simülasyonunda problemsiz çalıştı devre ama isise fazla güvenmiyorum. Şimdi üstadlarım devreye bakarak eksikliklerimi ve değiştirmem gereken kısımları yazarsanız sevinirim.

[haciman]

Devre ile ilgili

1- L297'nin control ucu bir jumper vasıtası ile lojik 1'e veya 0'a çekilecek (Deve üzerinde gösterilmemiş).

2- Sense direncinin gücünü bulurken, Step motorun faz akımını kullandım (Icoil=3.5A maximum). W=I*I*R formülüne göre W=3.5x3.5x0.5  W=~6Watt çıkıyor. Bende sense direnci olarak 0.5 ohm 6W kullanmaya karar verdim.

3- Enable, CW-CCW, Clock uçları direk paralel porta bağlanacak (Devre üzerinde göstermedim)

4- Motorlara bağlanacak ters diyot olarak BYV28 3.5A fast diot seçtim. GErçi motor faz akımı 3.5A'e sabitlenecek ama diyotların sınır değerde olması bir sorun çıkarırmı?

5- Her iki L298'in Vs uçlarına 100nf ve 470mf kondansatör bağladım. Acaba bu doğrumu yoksa DC 36V akacak bu hatta sadece bir adet 100nf ve 470mf kondansatör mü bağlamak gerekiyor?

[haciman]

Sürücünün baskı devresini çıkarmadan önce yorumları almayı umuyordum ama maalesef bir tek yorum bile yazılmadı. İlginçtir geçende L298+step motor akımı diye bir başlık açıp soru sormuştum, 4 gün kimse cevap yazmadı. Sonra sağolsun bazı hocalarım değerli yorumlarını yaptılar.

L297+L298 ikilisini kullanan ve deneyimleri bulunan hocalarımdan yorumlarını bekliyorum.

[Erol YILMAZ]

Bu ikiliden ben istediğimi elde edemedim

[mp3dragon]

Erol hocam sizin tavsiyeniz nedir?ayrık dizayn opto sürücülü mosfet çıkış olabilir mi?

[Erol YILMAZ]

diyeceksiniz ki niye ist. elde edemedin?
Önemli olan motoru döndürmek ve tork almak ise Bipolar Step Motor Sürücü Ayrıntıları diye tartıştığımız bir başlık vardı.

Orada yaptığım LMD18245 li devrenin performansı güzeldi.
Daha önce L297 + L298 li sürücü gördüm, yaptım da,
Ama hiç hoşuma gitmedi. Çok yavaş hareketlerde tmm da;
CNC fln yapacaksanız bence bu sürücü olmaz.

Kolay Gelsin...

[z]

Bu entegrelerle degisik zamanlarda en az 3 kez deneme yaptim.

3 kart da calismasina ragmen ilerleyen donemlerde L298 ciplerini yakti. Anladim ki bu ciplerle devre yapmak biraz uzmanlik istiyor. Ciplere hic kafa yormadim ve artik  bu cipleri aklimdan bile gecirmiyorum.

Buna ragmen bu cipi hizli bir dot matrix yazicida ve pcb delme makinesinde gordum.

Yazicinin teknik servisinde calistigim yillarda L297-L298 arizasiyla cok sik karsilasiyorduk.

Ancak pcb delme makinesi (Alman mali prof bir makine) belki on yildan fazla sorunsuz calisiyor.

[haciman]

@ Erol

Hocam ben bu ikiliyi mini CNC de kullanacam bu doğrudur. Ama bu prototip ve deneyim kazanma açamaçlı bir sistem olacak. Kalıcı bir sistem yapmıyorum anlayacağınız.

Benim için boşta ilerleme hızı çok yüksek olmasada olur. Dakikada 40-50 cm ilerleme bile hayli hayli yeter (M12 vida kullanarak). Dolayısı ile step motor dakikada 500 devir yapsın yeter. İkincisi ben kesim yaparken hızı düşük tutacağım için L297+L298 şimdilik bana yeter diye düşünüyorum.

Bahsettiğiniz başlığı baştan sona okumuştum zamanında. Ve yaptığınız LMD 18245 sürücüsünüde baya araştırdım. Bana şimdilik pahalı geldi bu sistem. Yanlış hatırlamıyorsam 900 d/d yaptırmıştınız step motora. Ve 900 devirde tork felan kalmadı sadece dönüyordu demiştiniz. Demekki bu sürücüyü de yapsam bu devirde bizim sistem için hiçbir faydası olmayacak.

Çizdiğim devre ile ilgili sorduğum bir kaç soru var nacizane. Onlara bakıp deneyimleriniz doğrultusunda cevap yazarsanız çok sevinirim.

@ bunalmis

Hocam bende size devre ile ilgili özel mesaj atmayı düşünüyordum. Biliyorum işiniz başınızdan aşkındır ama ne yapalım düştük bir sevdaya.

Hocam tek L298 kullanılan bir çok devre gördüm hatta bazılarının hazır baskı devreleri bile vardı (Örneğin maximusta kullanılan sürücüler). Ama işimi görmüyor. Çünkü kullanacağım motorlar 2A'den fazla akım çekiyorlar. Başka bir başlıkta mini CNC için 1 - 1.5 Nm'nin altındaki step motorlarla hiç uğraşmayın demiştiniz. Bende bir tane motor buldum sanyo denki 1.3V 3.9A. Yaklaşık 1.3 Nm torka sahip. Eee bu motoru sürebilmek için haliyle iki adet L298'i paralel bağlamak gerekecek.

Şimdi tek L298 tamam ama çift L298 kullanılan bir uygulama bulamadım nette. L298'in uygulama notlarında sadece nasıl paralel bağlanacağını göstermiş ama örnek bir devre vermemiş. Ben maximustaki sürücüleri kendime baz alarak ve L298 uygulama notlarınıda göz önünde bulundurarak yukarıdaki devreyi çizdim. İsis simülasyonunda devre çalıştı ama isise güvenmiyorum. Hocam sizden ricam şimdilik şu iki soruya cevap vermeniz.

1- Motorlara bağlanacak ters diyot olarak BYV28 3.5A fast diot seçtim. GErçi motor faz akımı 3.5A'e sabitlenecek ama diyotların sınır değerde olması bir sorun çıkarırmı?

2- Her iki L298'in Vs uçlarına 100nf ve 470mf kondansatör bağladım. Acaba bu doğrumu yoksa DC 36V akacak bu hatta sadece bir adet 100nf ve 470mf kondansatör mü bağlamak gerekiyor?

Hocam vereceğiniz cevaplar için şimdiden teşekkürler.

[z]

Dedigim gibi bu ciple kotu anilarim var.

Sorularina gelince;

Hayir diyodlarin sinir degerde olmasi sorun cikartmaz. Transistorlerden yalitimda olanlar varken bobin akimina yol olusturan bu diyodlar hic bir zaman surekli devrede olmazlar. Dolayisi ile nominal akiminin ustunde akimla da zorlanmasinda sakinca yok.

Bu diyodlarin, entegre pinlerinin hemen yanina konmasi gerekir. Her iki entegrenin besleme pinlerinin hemen yanibasina 100n ve mumkunse bir kac bin uF kapasite atin. Fazla kapasitenin zarari olmaz.

Entegre cikislarini dogrudan paralellemek yerine ornegin 0.1 ohm direnclerden gecirip paralellemek faydalidir. Ikiser cikistan 4 cikisin olduguna gore 4 adet 0.1 Ohm direnc kullanmalisin

O surucu ile motora dakikada 500 devir attirmak biraz problemli.

[haciman]

@ bunalmis

Hocam cevaplar için teşekkürler. Diyotlarla ilgili kafama takılan hiçbir şey kalmadı. Ama yinede kafama takılan ufak tefek şeyler var.

1- Her iki L298'in Vs girişlerine 100nf ve birkaç bin uf kondansatör bağlayacağız bu tamam. Ama kondansatörlerin kapasitesi çok yüksek olmayacakmı? Buraya devredeki gibi 470 uf kondansatör bağlasak ve devreyi beslemek için kullanacağımız besleme katına 3 adet birbirine paralel 2200 uf kondansatör bağlasak olmazmı?(Bunuda sizin sitede gördüm hocam, FLZ03'ün besleme katının aynısını yapayım dedim).

2- Entegre çıkışlarını doğrudan paralellemek yerine 0.1 ohm direçten geçirin demişsiniz. Bunu anlayamadım. Hangi entegrenin çıkışına bağlanacak bu dirençler (L297 mi L298 mi). Birde serimi bağlanacak yoksa paralelmi hocam.

3- Sense dirençlerinin gücünü 6W hesap ettim. Bu doğrumu yoksa dahamı büyük olması gerekir hocam (0.5 ohm 6W).

Cevaplarınız için şimdiden teşekkürler...

[z]

Elektrolitik kondansatörler IC nin hemen yanında olacak ve besleme devresinde zaten büyük kapasitelerim var bunlara gerek yok diye düşünmeyeceksiniz. Bu kapasiteler motor endüktansında depo edilen enerjinin besleme tarafına geri pompalanması aşamasında besleme geriliminin artmasını engeller. IC'den uzağa konan kapasıteler hat enduktanslarından dolayı buyuk gerilim pulslarının olusmasına ve IC'nin elden gitmesine neden olur.

L298 çıkışlarına direnç bağlayıp dirençden  sonra paralel bağlama yapacaksınız. Her iki çipin adı markası dahi aynı olsada aynı anda on-off olamayacaklarından ns-us mertebesinde karşılıklı çiplerin H ve L transistörleri çakışır. Bu dirençler akıma sınır getirir. Dirençsiz bağlantı, kendini uzun zamanda IC de ısı artısı olarak gösterir.

Sense dirençlerini P=RI^2den hesapla. Ancak bu dirençlerin karbon direnç olması gerekir. Nerden bulurum dersen çeyrek wat dirençlerden 4*P tanesini paralelle.

Tel direnç kullanırsan başın ağrır. Bu dirençler de çipin çok yakınına bağlanmalıdır.

[ahmet2004]

İki adet L6203 kullanmayı düşündünüz mü hiç.

internette de şemaları var.Ama neden ısrarla L298

kulanmak istiyorsunuz.L6203 kullan bence daha uygun.

Hiç kimsede L6203 den bahsetmemiş.Cevaplayan

arkadaşlara sormak isterim?

Saygılar sevgiler.

[mahoaga]

Benim size tavsiyem L297-L298 lerle vakit kaybetmeyin,
Belki tecrübe için olabilir ama bunların zaten akımları sınırlı
Yüksek akımlara çıkmak istiyorsanız basit,

bir opamp mesela LM324
Şönt direnci akımı okumak için
H-bridge sürücü IR2130 ve IRFZ44n olabilir size kalmış akıma göre
Faz sinyallerini ise (Pwm veya DAC) ie üretebilirsiniz.
Ayrıca eksta bir PWM çıkışınıda flip flop tarzı bişeye comparatorun akım karşılaştırması küçük bile çıksa mosları yakmasın.

Ve sürücünün 6A 8A .... istediğiniz değerdeki bipolar motoru sürebilecek.

böyle bir sürücü size taş çatlasa 15-20$ a mal olur.
Cpu + 2xOpamp + 8xIRFZ44N + 4xIR2110 + Şönt direnci + 2xDAC + Flip Flop + PCB

[z]

Su siralar ben de tam dedigin gibi bir sey yapmaya ugrasiyorum. Mumkunse bir sema verebilirmisiniz?

[haciman]

@ ahmet2004

Hocam ben hazır L297+çitf L6203 devresi buldum nette. Fakat hangi hobby CNC sitesine girdimse L297+L298 kullanılmış. L6203'ün L298 den ne gibi üstünlükleri var bizi aydınlatırsanız sevinirim. DEdiğim gibi onlarca siteye girdim, çoğunda L297+L298 kullanılmış. Amaç bildiğimiz malzemeyi kullanmak. Ben çizdiğim devre üzerinde değişiklikler yapacam ve pcb'sini çıkaracam. Baktım olmuyor o zaman L6203'ü düşünürüm.

@ bunalmis

Hocam çok can alıcı ayrıntılar veriyorsunuz sağolun. Yine kendimi tutamıyacam ve birkaç soru daha soracam.

1- Hocam L298'in OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 çıkışlarına 0.1 ohm direnç bağlayacağım bu tamam. Dirençlerden sonra paralelleme yapacam bu da tamam. Şimdi bu çıkışlardan step motora doğru yüksek akım akmayacakmı? Yani bu dirençleri bağlıyacamda bu dirençler şöyle 5W gibi yüksek güçlü olmayacakmı? Yoksa cayır cayır yanmazmı bu direçler?

2- Sense direçlerinin gücünü şöyle hesapladım. Icoil=Vref / Rsense bu formüle göre Icoil=1.5 / 0.5, Icoil=3A. Şimdi bulduğumuz bu 3 amperlik akım motor için sargı başına sınırlanan akım. Aynı zamanda bu akım Sense direçlerinin üzerinede düşüyor değilmi. Buna göre P (W)=I*I*R formülünü kullanarak P=3*3*0.5, P= 4.5 W gibi bir güç buluyoruz. Bende bu değere bakarak yaklaşık 6W lık bir direnç kullanayım dedim (SArgı akımı 3A'in üzerine çıkabilir düşüncesi ile). Piyasada 5W lık karbon direnç satılıyor, yani tek direnç takabilirim.

Cevaplar için şimdiden teşekkürler.