Контроллер шагового двигателя, двухфазный биполярный драйвер шагового двигателя

Контроллер ECAT-2094DS представляет собой двухфазный биполярный драйвер шагового двигателя, одновременно управляющий четырьмя шаговыми двигателями. Поддерживается диапазон напряжения двигателя — от 9 до 29 В постоянного тока и максимальный ток обмотки двигателя — 3,3 А на фазу. Для каждого двигателя максимальный рабочий ток катушки, разрешение шага и другие параметры движения выбираются программным обеспечением.

ECAT-2094DS — это стандартное ведомое устройство EtherCAT, и для работы устройства требуется ведущее устройство EtherCAT. ECAT-2094DS поддерживает два режима работы: Free-Run и Distributed Clock.

Двухфазные биполярные шаговые двигатели могут быть напрямую подключены к устройству ECAT-2094DS. Устройство предназначено для работы шагового двигателя в разомкнутом контуре. Конфигурация должна выполняться мастером EtherCAT и прикладной программой. Каждый шаговый двигатель управляется независимо отдельной микросхемой драйвера — четыре микросхемы драйвера не синхронизированы и работают независимо друг от друга. Драйвер автоматически контролирует крутящий момент и положение двигателя. Встроенный генератор рампы автоматически рассчитывает путь ускорения и торможения. В режиме положения контроллер приводит двигатель в целевое положение, а в режиме скорости разгоняет двигатель до заданной скорости. Все параметры движения могут быть изменены моментально.

ECAT-2094DS имеет четыре встроенных интерфейса инкрементного энкодера. Четыре 32-битных высокочастотных счетчика энкодеров подсчитывают входной сигнал внешних инкрементных энкодеров. Энкодер можно использовать, например, для возврата в исходное положение и для проверки согласованности.

Поддерживается высокое разрешение — до 256 микрошагов на полный шаг для обеспечения плавной и точной работы двигателя.

Для каждого двигателя предусмотрены три цифровых входных канала: левый и правый аппаратные концевые выключатели и переключатель исходного положения. Аппаратный концевой выключатель, который автоматически останавливает двигатель при активации, и все три цифровых входа могут использоваться для поиска исходного положения.

Устройство рекомендуется поставлять с тремя источниками питания. Два источника питания двигателя и источник питания 24 В постоянного тока. Два двигателя используют один источник питания.

Новость
195
Март’2023

Сегодня читают

• Лучшая аппаратная платформа для задач периферийной видеоаналитики

  Новость
  16713
  Декабрь’2021

• Одно из первых решений на Raspberry Pi4 для промышленной автоматизации

  Обзор
  5539
  Май’2021

• Российский проект: типовые решения системы АСУ ТП на энергообъектах 6-750 кВ

  Проект
  4015

Драйвер биполярный шаговый двигатель в категории «Техника и электроника»

Драйвер біполярного крокового двигуна DSP-22208 AC 110В-220В 1-8А

На складе

Доставка по Украине

4 315 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна DSP560 DC 18В-48В 5. 6 А

На складе

Доставка по Украине

1 417 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна SH-215C DC 12В-48В 2.2 А

На складе

Доставка по Украине

932 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна DM542 DC 20В-50В 1-4.2А

На складе

Доставка по Украине

942 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна DM556 DC 12В-70В 2.1-5.6А

На складе

Доставка по Украине

1 242 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна SH-750 17В-70В 5А

На складе

Доставка по Украине

944 грн

Купить

Драйвер біполярного крокового двигуна DMA860H 2-6А

На складе

Доставка по Украине

1 315 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя TMC2130 1.2А для 3D принтера ad

Доставка по Украине

376. 75 грн

489.29 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя TB6600 9-42В 4А TB67, металлический корпус ad

Доставка по Украине

693.59 грн

900.77 грн

Купить

Чип A3955SLB-T A3955 SOP-16, Драйвер шагового двигателя микрошаговый ad

Доставка по Украине

94.48 грн

122.70 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя BTS7960, до 43А, Arduino ad

Доставка по Украине

382.51 грн

496.77 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя TB6600 VDC 9-36 VDC, ток до 4 А

Доставка из г. Кропивницкий

352 грн

Купить

Кропивницкий

Драйвер шагового двигателя DM542 VDC 20-50 В, ток до 4,2 А

Доставка из г. Кропивницкий

648 грн

Купить

Кропивницкий

Драйвер шагового двигателя DM860 VDC 24-110 В, VAC 18-80 В, ток до 7.2 А

Доставка из г. Кропивницкий

1 332 грн

Купить

Кропивницкий

Драйвер шагового двигателя CW8060 ЧПУ CNC 6A

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

2 277 грн

Купить

Смотрите также

Драйвер шагового двигателя ВL-TB6560 V2.0 3,5А

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

251 грн

322 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя TB6600 4,5А

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

677 грн

753 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя TB6600 ЧПУ CNC 4A

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

502 грн

Купить

Цифровой драйвер шагового двигателя DM556D 5,6А

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

1 563 грн

1 737 грн

Купить

A4988 Модуль драйвера шагового двигателя с радиатором

На складе в г. Винница

Доставка по Украине

46 грн

Купить

Винница

DRV8825 Модуль драйвера шагового двигателя с радиатором

На складе в г. Винница

Доставка по Украине

78 грн

Купить

Винница

Драйвер шагового двигателя YAKO YKC2608M-H

На складе

Доставка по Украине

2 300 грн

Купить

Драйвер шагового двигателя YAKO 2D68MH-DK

На складе

Доставка по Украине

2 400 грн

Купить

Цифровой драйвер шагового двигателя DM556 5.6A

Доставка из г. Винница

780 грн

Купить

Винница

Цифровой драйвер шагового двигателя DM860H 7.2A

Доставка по Украине

1 390 грн

Купить

DRV8834 Держатель низковольтного драйвера шагового двигателя

Обзор

Этот продукт представляет собой плату-носитель или коммутационную плату для драйвера низковольтного шагового двигателя TI DRV8834; поэтому мы рекомендуем внимательно прочитать техническое описание DRV8834 перед использованием этого продукта. Этот драйвер шагового двигателя позволяет управлять одним биполярным шаговым двигателем с выходным током до 2 А на катушку (см.0017 Рекомендации по рассеиванию мощности (см. раздел ниже для получения дополнительной информации). Вот некоторые из ключевых особенностей драйвера:

• Простой интерфейс управления шагом и направлением
• Шесть различных шагов разрешения: полный шаг, полушаг, 1/4 шага, 1/8 шага, 1/16 шага и 1/32 шага
• Регулируемое управление током позволяет установить максимальный выходной ток с помощью потенциометра, что позволяет использовать напряжения выше номинального напряжения шагового двигателя для достижения более высокой частоты шагов
• Настроен на смешанный режим затухания
• Диапазон напряжения питания 2,5–10,8 В
• Встроенный регулятор (не требуется внешний источник питания логики)
• Может напрямую взаимодействовать с системами 3,3 В и 5 В
• Отключение при перегреве, отключение по перегрузке по току и блокировка при пониженном напряжении
• Защита от короткого замыкания на землю, питания и нагрузки
• 4-слойная медная печатная плата весом 2 унции для улучшенного рассеивания тепла
• Открытая контактная площадка заземления под ИС драйвера в нижней части печатной платы
• Размер модуля, схема расположения выводов и интерфейс в большинстве случаев соответствуют размерам наших модулей драйверов шаговых двигателей A4988 (дополнительную информацию см. внизу этой страницы)

Этот продукт поставляется со всеми компонентами для поверхностного монтажа, включая микросхему драйвера DRV8834, установленными, как показано на изображении продукта.

У нас также есть множество других вариантов драйверов шаговых двигателей в том же форм-факторе с различными рабочими профилями и функциями.

Некоторыми униполярными шаговыми двигателями (например, с шестью или восемью выводами) этот драйвер может управлять как биполярными шаговыми двигателями. Для получения дополнительной информации см. часто задаваемые вопросы. Униполярные двигатели с пятью выводами не могут использоваться с этим драйвером.

Аппаратное обеспечение в комплекте

Драйвер шагового двигателя DRV8834 поставляется с одной 1×16-контактной отламывающейся 0,1-дюймовой контактной полосой. Заголовки могут быть припаяны для использования с макетными платами без пайки или 0,1-дюймовыми гнездовыми разъемами. Вы также можете припаять выводы двигателя и другие соединения непосредственно к плате.

Использование драйвера

Силовые соединения

Драйверу требуется, чтобы напряжение питания двигателя составляло 2,5–10,8 В для подключения к VMOT и GND. Этот источник питания должен иметь соответствующие развязывающие конденсаторы рядом с платой и должен обеспечивать ожидаемый ток шагового двигателя.

Предупреждение: В этой несущей плате используются керамические конденсаторы с низким ESR, что делает ее восприимчивой к разрушающим скачкам напряжения LC, особенно при использовании проводов питания длиннее нескольких дюймов. При определенных условиях эти всплески могут превысить максимальное номинальное напряжение 11,8 В для DRV8834 и привести к необратимому повреждению платы, даже если напряжение питания двигателя составляет всего 9 В. Один из способов защитить драйвер от таких всплесков — поставить большой (не менее 47 мкФ) электролитический конденсатор по мощности двигателя (VMOT) и земле где-то рядом с платой.

Соединения двигателей

Четырех-, шести- и восьмипроводные шаговые двигатели могут управляться DRV8834, если они правильно подключены; Ответ на часто задаваемые вопросы подробно объясняет правильную проводку.

Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном драйвере может вывести его из строя. (В более общем случае переподключение чего-либо под напряжением вызывает проблемы.)

Размер шага (и микрошага)

Шаговые двигатели обычно имеют спецификацию размера шага (например, 1,8° или 200 шагов на оборот), которая относится к полным шагам. . Микрошаговый драйвер, такой как DRV8834, обеспечивает более высокое разрешение за счет размещения промежуточных ступеней, что достигается за счет питания катушек промежуточными уровнями тока. Например, управление двигателем в четвертьшаговом режиме даст двигателю с 200 шагами на оборот 800 микрошагов на оборот при использовании четырех различных уровней тока.

Входы селектора разрешения (размера шага) (M0 и M1) позволяют выбрать одно из шести разрешений шага в соответствии с таблицей ниже. M0 по умолчанию является плавающим, в то время как M1 имеет внутренний подтягивающий резистор на 200 кОм, поэтому, если эти два контакта выбора микрошага отключены, получается 1/4-шаговый режим. Чтобы микрошаговые режимы работали правильно, ограничение тока должно быть установлено достаточно низким (см. ниже), чтобы сработало ограничение тока. В противном случае промежуточные уровни тока не будут правильно поддерживаться, и двигатель будет пропускать микрошаги.

Входы управления

Каждый импульс на вход STEP соответствует одному микрошагу шагового двигателя в направлении, выбранном выводом DIR. Эти входы по умолчанию имеют низкий уровень через внутренние понижающие резисторы на 200 кОм. Если вы просто хотите вращение в одном направлении, вы можете оставить DIR отключенным.

Чип имеет два разных входа для управления режимами питания: SLEEP и ENBL. Дополнительные сведения об этих состояниях питания см. в техническом описании. Обратите внимание, что драйвер подключает вывод SLEEP к низкому уровню через внутренний понижающий резистор 500 кОм, а вывод ENBL подключается к низкому уровню через внутренний подтягивающий резистор 200 кОм. Состояние SLEEP по умолчанию запрещает работу драйвера; этот контакт должен быть высоким, чтобы включить драйвер (его можно подключить непосредственно к логическому «высокому» напряжению от 2,5 до 5,5 В, или им можно динамически управлять, подключив его к цифровому выходу MCU). По умолчанию вывод ENBL включен, поэтому этот вывод можно оставить отключенным.

DRV8834 также имеет выход FAULT, который подает низкий уровень всякий раз, когда полевые транзисторы H-моста отключены в результате защиты от перегрузки по току или теплового отключения, или когда блокировка при пониженном напряжении отключает микросхему. Несущая плата соединяет этот вывод с выводом SLEEP через резистор 10 кОм, который действует как подтягивающий сигнал FAULT всякий раз, когда SLEEP внешне удерживается высоким, поэтому на выводе FAULT нет необходимости во внешнем подтягивании. Обратите внимание, что носитель включает в себя защитный резистор 1,5 кОм последовательно с выводом FAULT, что делает безопасным подключение этого вывода непосредственно к источнику логического напряжения, что может произойти, если вы используете эту плату в системе, предназначенной для совместимого по выводам A49.88 перевозчик. В такой системе резистор 10 кОм между SLEEP и FAULT затем будет действовать как подтягивающий для SLEEP, делая носитель DRV8834 более прямой заменой A4988 в таких системах (A4988 имеет внутреннюю подтяжку на SLEEP). приколоть). Чтобы сбои не отключали контакт SLEEP, любой внешний подтягивающий резистор, который вы добавляете к входу контакта SLEEP, не должен превышать 4,7 кОм.

Дополнительные штыревые перемычки

Контакт CONFIG на DRV8834 можно использовать для выбора между режимом индексатора по умолчанию, который предназначен для управления шаговыми двигателями, и режимом альтернативной фазы/включения, который можно использовать для управления двумя коллекторными двигателями постоянного тока. Он недоступен по умолчанию (во избежание конфликтов при использовании держателя DRV8834 в качестве замены для других наших держателей драйверов шаговых двигателей), но его можно подключить к контакту с маркировкой «(CFG)» путем перемычки на поверхностном монтаже. перемычку, указанную на рисунке ниже. Вторую перемычку можно шунтировать, чтобы опорное напряжение ограничения тока было доступно на контакте с надписью «(REF)».

Ограничение тока

Для достижения высокой скорости шага питание двигателя обычно выше, чем это было бы допустимо без активного ограничения тока. Например, типичный шаговый двигатель может иметь максимальный номинальный ток 1 А при сопротивлении катушки 5 Ом, что указывает на максимальное напряжение питания двигателя 5 В. Использование такого двигателя с напряжением 9 В позволит увеличить скорость шагов, но ток должен быть активно ограничен до значения менее 1 А, чтобы предотвратить повреждение двигателя.

DRV8834 поддерживает такое активное ограничение тока, а подстроечный потенциометр на плате можно использовать для установки ограничения тока. Обычно вам нужно установить ограничение тока драйвера на уровне или ниже номинального тока вашего шагового двигателя. Один из способов установить ограничение тока — перевести драйвер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку двигателя, без тактирования входа STEP. Измеренный ток будет в 0,7 раза превышать предельный ток (поскольку обе катушки всегда включены и ограничены примерно 70% от установленного предельного тока в полношаговом режиме).

Другой способ установить ограничение по току — измерить напряжение на контакте «ref» и рассчитать результирующее ограничение по току (резисторы измерения тока: 0,100 Ом ). Напряжение опорного вывода доступно через переходное отверстие, обведенное кружком в нижней части печатной платы, или через контакт с маркировкой «(REF)», если подключена соответствующая перемычка для поверхностного монтажа (см. выше). Ограничение тока в амперах связано с эталонным напряжением в вольтах следующим образом:

«text(Current Limit) = text(VREF) * 2«

или, перегруппировав для решения для VREF:

«текст(VREF) = текст(Предел тока) / 2«

Так, например, если у вас есть шаговый двигатель, рассчитанный на 1 А, вы можете установить ограничение тока до 1 А путем установки опорного напряжения на 0,5 В.

Примечание: Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки ограничения тока. . Подходящим местом для установки вашего амперметра является последовательное соединение с одной из катушек вашего шагового двигателя.

Соображения по рассеиваемой мощности

ИС драйвера DRV8834 имеет максимальный номинальный постоянный ток 1,5 А на катушку, и в наших тестах эта несущая плата была способна обеспечивать номинальный ток в течение многих минут, не требуя дополнительного охлаждения. DRV8834 может поддерживать пиковые токи до 2,2 А на катушку, но его защита от перегрузки по току может срабатывать при токах до 2 А, а фактический ток, который вы можете обеспечить, зависит от того, насколько хорошо вы можете поддерживать охлаждение ИС. Печатная плата носителя предназначена для отвода тепла от ИС, но для подачи более примерно 1,5 А на катушку требуется радиатор или другой метод охлаждения.

Этот продукт может нагреть до такой степени, что обожжет вас задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими компонентами, связанными с ним.

Обратите внимание, что измерение потребляемого тока в источнике питания, как правило, не обеспечивает точного измерения тока катушки. Поскольку входное напряжение драйвера может быть значительно выше, чем напряжение катушки, измеренный ток источника питания может быть немного ниже, чем ток катушки (драйвер и катушка в основном действуют как импульсный понижающий источник питания). Кроме того, если напряжение питания очень велико по сравнению с тем, что необходимо двигателю для достижения установленного тока, рабочий цикл будет очень низким, что также приводит к значительным различиям между средним и среднеквадратичным токами. Кроме того, обратите внимание, что ток катушки зависит от установленного предела тока, но не обязательно.0017 равно настройке ограничения тока. Фактический ток через каждую катушку изменяется с каждым микрошагом. См. техническое описание DRV8834 для получения дополнительной информации.

Принципиальная схема

Эта схема также доступна для скачивания в формате pdf (105k pdf).

Основные различия между DRV8834 и A4988

Платформа DRV8834 была разработана таким образом, чтобы быть максимально похожей на наши держатели драйверов шаговых двигателей A4988, и ее можно использовать в качестве замены шасси A4988 во многих приложениях, поскольку он имеет такой же размер, схему выводов и общий интерфейс управления. . Однако следует отметить несколько различий между двумя модулями:

• Вывод, используемый для подачи логического напряжения на A4988, используется в качестве выхода FAULT DRV8834, поскольку DRV8834 не требует питания логики (а A4988 не имеет выхода неисправности). Обратите внимание, что безопасно подключать вывод FAULT непосредственно к источнику питания логики (для его защиты имеется резистор 1,5 кОм между выходом IC и выводом), поэтому модуль DRV8834 можно использовать в системах, предназначенных для A49.88, которые направляют питание логики на этот контакт.
• Контакт SLEEP на DRV8834 по умолчанию не подтянут, как на A4988, но несущая плата подключает его к контакту FAULT через резистор 10k. Следовательно, системы, предназначенные для A4988, которые направляют питание логики на вывод FAULT, фактически будут иметь подтяжку 10 кОм на выводе SLEEP.
• Потенциометр ограничения тока находится в другом месте.
• Связь между настройкой ограничения тока и напряжением опорного контакта отличается.
• DRV8834 предлагает микрошаговый шаг 1/32; A4988 опускается только до 1/16 шага.
• DRV8834 имеет только два контакта для установки режима микрошага; у A4988 их три. Таблица выбора шага отличается для DRV8834 и A4988 для всех разрешений микрошагов, кроме полношагового и полушагового режимов. В DRV8834 вывод M0 необходимо оставить в плавающем (высокоимпедансном) состоянии для выбора некоторых режимов микрошага. Режим микрошага по умолчанию на DRV8834 — 1/4 шага, в то время как режим микрошага по умолчанию на A4988 — полный шаг.
• DRV8834 не имеет входа RESET.
• Контакты на плате DRV8834, соответствующие контактам MS3 и RESET платы A4988, по умолчанию отключены. Если электрическая совместимость с шасси A4988 не имеет значения, два разных сигнала (CONFIG и VREF) на шасси DRV8834 можно подключить к этим контактам с помощью перемычек для поверхностного монтажа (описанных выше в разделе «Дополнительные перемычки»).
• Требования к синхронизации для минимальной длительности импульса на выводе STEP различаются для двух драйверов. Для DRV8834 высокий и низкий импульсы STEP должны быть не менее 1,9. нас; они могут быть всего 1 мкс при использовании A4988.
• DRV8834 поддерживает более низкие напряжения питания, чем A4988, но его максимальное напряжение питания также ниже (2,5–10,8 В против 8–35 В).
• DRV8834 может отдавать больший ток, чем A4988, без какого-либо дополнительного охлаждения (на основе наших полношаговых тестов: 1,5 А на катушку для DRV8834 против 1,2 А на катушку для A4988 Black Edition и 1 А на катушку для исходного носителя A4988). ).
• DRV8834 использует другое соглашение об именах для выходов шагового двигателя, но функционально они такие же, как соответствующие контакты на A49.88, поэтому одинаковые подключения к обоим драйверам приводят к одинаковому поведению шагового двигателя. На обеих платах первая часть этикетки идентифицирует катушку (таким образом, у вас есть катушки «A» и «B» на DRV8834 и катушки «1» и «2» на A4988).
• Для тех, кто работает с приложениями, чувствительными к цвету, обратите внимание, что носитель DRV8834 белого цвета.

Таким образом, шасси DRV8834 достаточно похоже на наши шасси A4988, поэтому минимальная схема подключения для A4988 также является допустимым альтернативным способом подключения DRV8834 к микроконтроллеру:

Этот товар часто покупают вместе с:

Шаговый двигатель

Драйверы шаговых двигателей | Allegro MicroSystems

Обеспечение бесшумного, эффективного и плавного движения

Сведите к минимуму шум и вибрацию в своих конструкциях шаговых двигателей с помощью наших адаптивных драйверов шаговых двигателей QuietStep ^TM . Мы предлагаем полную линейку драйверов шаговых двигателей для офисной, промышленной и автомобильной автоматизации. Наш продвинутый QuietStep 9В решениях 0353 TM используются запатентованные алгоритмы для уменьшения пульсаций крутящего момента и искажений тока. Чтобы свести к минимуму пульсации тока для различных условий работы, адаптивные драйверы шаговых двигателей QuietStep ^TM выполняют регулировку на лету величины быстрого затухания во время цикла широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Эта адаптивная функция улучшает производительность системы, снижает слышимый шум двигателя и вибрацию, а также повышает точность шагов.

• Рекомендуемые продукты
• Руководство по выбору
• Документация и ресурсы

Рекомендуемые продукты

AMT49700

ИС драйвера шагового двигателя с одношаговым управлением и регулируемым разрешением микрошагов для точного позиционирования и программируемого управления движением

Узнать больше

A5984

Микрошаговый драйвер DMOS с транслятором и защитой от перегрузки по току (OCP)

Узнать больше

A5988

Quad DMOS Full-Bridge PWM Driver

Узнать больше

Руководство по выбору драйвера шагового двигателя

Документация и ресурсы

Примечание по применению

Улучшение рассеивания мощности крыла летучей мыши

AN295015 — ИС шаговых двигателей Allegro MicroSystems представляют собой силовые ИС, заключенные в корпусах DIP (двойной ряд), SOIC (миниатюрная интегральная схема) и PLCC (пластиковый выводной носитель микросхемы). Кремниевая матрица напрямую связана с теплораспределяющей свинцовой рамой (крылом летучей мыши).

Узнать больше

Брошюра

Брошюра: Инновационное управление двигателем

Благодаря многолетнему опыту наши встроенные алгоритмы управления движением в наших ИС драйверов двигателей упрощают проектирование, улучшая производительность двигателя и время выхода на рынок. Загрузите брошюру, чтобы узнать больше.

Узнать больше

Технический документ

Технический документ: Инновационное управление двигателем FOC: сокращение времени выхода на рынок за счет отказа от разработки программного обеспечения

В этой статье основное внимание будет уделено основам алгоритма управления без датчика, преимуществам различных методов измерения и тому, как графический интерфейс пользователя может управлять полнофункциональным бессенсорным синусоидальным двигателем постоянного тока без необходимости программирования.