L297+IRFZ44 Unipolar Hakkında

[sercey]

Merhaba,
L297 ve IRFZ44  mosfetler ile unipolar step motor sürücü yapmaya çalışıyorum. İnternetten bulduğum birkaç örnekten yola çıkarak bir devre hazırladım. Baskısını yaptım. Ancak akım sınırlama özelliği yok yada çalışmıyor. 1.5 A'lik motor 8A akım çekmeye başlıyor. Mosfetler de saniyesinde ateş gibi oluyor. 5W 0.1ohm'luk taş dirençlerde ise ısınma nerdeyse hiç yok. Ayrıca L297'nin VREF bacağına bağladığım pot bir işe yaramıyor.

Daha önce yaptığım L297+L298 devresinde ne motorda ne de L298'de kayda değer bir ısınma olmuyordu. Ufak bir soğutucu ile entegreyi rahat kullanabiliyordum.  Tabi L298 H-Bridge olduğu için unipolar motoru sürerken ciddi derecede tork kaybı oldu. Elimdeki motorlar da unipolar olduğu için (Minebea 23LM-C355) mosfet kullanmak daha mantıklı geldi.

Elektronik konusunda epey acemiyim. Motor sürücüleri ve step motorları çözmeye çalışıyorum. Aşağıda devrenin fotoğrafları mevcut. İnceleme şansı olan arkadaşlar yardımcı olabilirse sevinirim.

[Melih1802]

Gate dirençleri sahiden 1K mı. Eğer öyle ise çok fazla 47-56 Ohm arası yeterli olacaktır. Bu durumlarda TTL seviyesinde çalışabilen hexfet kullanımı tercihtir.

IRFZ44 uygun.

[sercey]

Gate dirençleri sahiden 1K mı. Eğer öyle ise çok fazla 47-56 Ohm arası yeterli olacaktır. Bu durumlarda TTL seviyesinde çalışabilen hexfet kullanımı tercihtir.

IRFZ44 uygun.

Anladım. Gate dirençlerini değiştireceğim. Fakat aşırı akım ile ilgisi var mıdır sizce bu durumun ?

[Melih1802]

Aşırı akımdan değil. Mosfetlerin yüksek giriş direnci sebebi ile sürülemiyor. Mosfetlerinin girişine 15Volt gibi vermeye çalış.

[pisayisi]

L297 nin sense pinlerini doğrudan şönt direncin toprak noktasına bağlamışsın. Bu haliyle geribesleme devresi hiç çalışmıyor, motordan hiç akım akmıyormuş gibi bir durum oluşuyor. Şönt dirençle fet in bağlandığı düğüm noktalarına sense den gelen 10 k ları bağlamalısın...

[sercey]

Aşırı akımdan değil. Mosfetlerin yüksek giriş direnci sebebi ile sürülemiyor. Mosfetlerinin girişine 15Volt gibi vermeye çalış.

Şu anda elimde 15V güç kaynağı yok. İlk fırsatta deneyeceğim.

L297 nin sense pinlerini doğrudan şönt direncin toprak noktasına bağlamışsın. Bu haliyle geribesleme devresi hiç çalışmıyor, motordan hiç akım akmıyormuş gibi bir durum oluşuyor. Şönt dirençle fet in bağlandığı düğüm noktalarına sense den gelen 10 k ları bağlamalısın...

Hocam haklısınız o kısmı atlamışım. Devreyi değiştirdim. Fakat çok fazla değişen birşey olmadı. L297'nin VRef bacağındaki pot'a bağlı olarak min. 5A max 9A akım çekiyor halen. Ancak motorun + uçlarına 10W 3.3ohm seri direnç bağlarsam hıza bağlı olarak 1.5-2A akım çekiliyor(12V güç kaynağı kullanıyorum). Motor hakkında bulabildiğim bilgiler bunlar;
RATED CURRENT/WDG 1,5 Amps
WINDING RESISTANCE 2,2 Ohms
HOLDING TORQUE Nm (Kg-Cm) 0,614 (6,2)
INDUCTANCE 5,5 mH
ROTOR INERTIA 0,110 Kg-Cm2
DETENT TORQUE Nm (g-Cm) 0,0540 (550)
WEIGHT 450 grs.
2.1 V
COIL 1.4 Ohms
1.8 Deg/Step

Bu bilgilere göre (12-2.1)/1.5 gibi bir formül buldum. Bununla 6.6ohm elde ediyorum. Ancak 6.6ohm direnç bağladığımda tork ciddi derecede düşüyor.

Bu sorunu aşmak için ne önerirsiniz?

[selimkoc]

Mosfetler TTL ile (+5V) sürüldüğünde kanal tam açılmadığı için direnç oluşmakta ve mosfetler aşırı ısınmaktadır. Mosfer sürücü entegreleri kullanmanı tavsiye ederim.(IR2103 vb)

[sercey]

Mosfetler TTL ile (+5V) sürüldüğünde kanal tam açılmadığı için direnç oluşmakta ve mosfetler aşırı ısınmaktadır. Mosfer sürücü entegreleri kullanmanı tavsiye ederim.(IR2103 vb)

IRFZ yerine IRLZ serisi kullansam da olur sanırım. Datasheet'te "logic level gate drive" yazıyordu.
Bir de mosfetlerin ısınmasından ziyade asıl sorunum akım sınırlama.

Motorun + uçlarına bağladığım taş dirençler ısındıkça (ki ciddi derecede ısınıyor) direncin değeri düşüyor sanırım. Dolayısıyla 20-25 dk sonra motor yine yüksek akım çekmeye başlıyor.

[Saruman]

Lütfen bu sayfayı inceleyin : http://www.silabs.com/products/mcu/Pages/MotorControlApplications.aspx?cm_mmc=Google-_-MCU-_-Keywords-_-StepperMotor

İhtiyacınız olan şema da buna benzer olmalı :



Bir de akım ölçümünü ister ortak uçlara birer shunt atarak , ister ground hattına shunt atarak yapabilirsiniz.

Ben bu sürücüyü tasarlayacak olsam shuntleri ortak uçlara  atarım , bu shunt'lerden gelen gerilimleri  opamp ile yapılmış comparator ya da fark yükselticiye girerek  yüksek akım çekilmesi  durumlarında mosfetlerin  gate'lerini sıfıra çektiririm, ben devreyi resetleyene kadar mosfetler kapalı kalsın diyorsam da bir adet flip flop ya da modifiye edilmiş transistorlü multivibratör ile gate'lerin sıfırda kalmasını sağlarım ( flip flop dijitaldir ne yapacağı belli olmaz diyorsam ).

Ölçüm sinyali gürültülü olacaktır, opampın geri beslemesine atacağım tek kondansatör ile de ( active low pass filter ) filtrelerim. Ayrıca ilerisi için de bir şeyler düşünecek olursam bir mikrodenetleyici ile ölçülebilecek kıvamlarda akım bilgisi çıkışı da eklerim karta.

Son olarak mosfetleri hızlı tetiklemeniz gerektiğinde mosfetin iç kapasitesini en az Rise
Time süresinde doldurmanız gerekir ki toplam tetikleme süresi boyunca mosfetin iç direncini minimumda tutabilesiniz. Yoksa mosfetleri düzgün tetikleyemediğiniz için Ron direnci yüksek olur ve bu da beraberinde ısı getirir.

İç kapasiteyi yaklaşık nanosaniyeler mertebesinde doldurmak için anlık 1-2 ampere ihtiyaç duyabilirsiniz, gate'leri besleyecek kaynağı ve gate direncini buna göre belirleyiniz, hiç  bir zaman baş ağrısı çekmezsiniz.

Snubber konusunu da araştırın derim.

Özetle onu ekle bunu ekle 1 haftada bitiremem kartı