Чи можу я безпечно знизити енергоспоживання крокового двигуна, застосувавши ШІМ до вхідного сигналу водія?

9

У мене є плата відключення драйвера крокового двигуна на основі чіпа Allegro A4988. Я помітив, що коли мотор статичний, він має набагато кращий утримуючий крутний момент, ніж при русі. Я маю батарейну конфігурацію і більшу частину часу кроковий двигун використовується тільки для утримання положення. Потенціометр ліміту встановлений вже на платі розриву, тому я не можу його змінити за допомогою мікроконтролера.

Чи зміг би я застосувати сигнал ШІМ до штифта включення водія двигуна, щоб змінити струм, що надходить у двигун, щоб я міг приводити в рух двигун на більш високому рівні струму при активному русі та зменшувати струм для утримуючого положення?

Мене найбільше цікавлять наслідки, які буде мати ШІМ-сигнал на життя схеми водія. Ніде в дозі аркуша даних не сказано, що ви можете чи не можете робити щось подібне.

pwm stepper-motor

— Факен
джерело

2

Я не впевнений, що ви маєте на увазі під "потенціометром граничного встановлення", але (якщо припустити, що ви маєте на увазі поточні резистори почуття $R_{S1}$ і $R_{S2}$ (що було б цікавим дизайном, вони повинні відповідати резисторам низького опору) Я читав на сторінці 9, у розділі Внутрішній ШИМ-контроль струму :

Максимальне значення обмеження струму встановлюється вибором RSx і напругою на штирі VREF. Функція транскодуктивності апроксимується максимальним значенням обмеження струму, $I_{TripMAX}$ (А), яку задає

$I_{TripMAX} = V_{REF} / ( 8 R_S)$

де $R_S$ - опір чутливого резистора (Ω), а V_ {REF} - вхідна напруга на штифті REF (V).

У вас є доступ до штифта REF (контакт 17)? Якщо це так, регулювання цього параметра за допомогою ЦАП дасть такий самий ефект, як і зміна резисторів сенсу.

Якщо ні, вхід Enable - це, мабуть, кращий вибір, ніж відключення живлення або використання штифтів для сну або вимкнення, вони матимуть затримку на 1 мс (відповідно до опису на стор. 10).

— Кевін Вермер
джерело

Вибачте, я думаю, що сенсорні резистори постійно встановлені, потенціометр, ймовірно, регулює штифт REF (хоч не знаю, не знаю достатньо про електроніку). Я думаю, що тут проблема полягає в тому, що я б закінчився двома перекриваються ШІМ-сигналами. По-перше, внутрішній, який використовує сенсорний резистор для управління струмом, по-друге той, який я використовую для відключення БНТ.

— Faken

З того, що я можу зібрати, мікросхема використовує сенсорний резистор для виявлення струму і регулює його ШІМ так, щоб він становив усереднення до будь-якої межі струму, яку я встановлюю. Однак, що станеться, якщо я раптом почну переривати цей процес, вмикаючи та вимикаючи FET з увімкненням дуже швидко? Це може не впливати на режими повного кроку, але що робити з режимами мікро-ступінь? Я знаю, що не використовувати шпильки для вимкнення або сну, що змішується з логічними схемами і може скинути моє поточне положення кроку.

— Факен

1

Вам потрібно буде повільно активувати штифт включення. Погляньте на форми хвиль на с. 11: Ви хочете бути повільніше, ніж

V_{S T E P}

$V_{STEP}$ періоду, але значно швидше, ніж

t_{o f f}

$t_{off}$ . Переривання системи під час

t_{f d}

$t_{fd}$ , поки FET увімкнено, призведе до помилки у вихідній напрузі. Я пропоную десь між ними

10 t_{o f f} < t_{P W M} < 0.1 t_{S T E P}

$10 t_{off}\ < t_{PWM} < 0.1 t_{STEP}$ як період для вашої ШІМ, якщо це можливо.

— Кевін Вермер

5

Я нічого не бачу в таблиці, що говорить про те, що контактний контакт не можна імпульсувати. З внутрішньої схеми важко сказати, чи це спричинило б проблему. Штифт увімкнення вимикає зовнішні жири, що може означати, що мікросхема не в змозі правильно циркулювати струм, викликаючи сплески напруги. Однак я б очікував, що Allegro впорався з цією ситуацією, оскільки це відбуватиметься кожного разу, коли Enable підніметься.

Якщо у вас є запасний водій, то моя порада буде просто спробувати.

Крім того, ви можете зменшити напругу Vref, а не використовувати ШІМ. Тоді A4988 добре подбає про поточне зниження для вас. Цього можна досягти, потягнувши штифт Vref трохи нижче за допомогою резистора та транзистора або штифта MCU, який може перемикатися між низьким та високим опором.

Потягнувши шпильку Vref нижче.

Ще кращим рішенням може стати його автоматичне. Використовуйте ступінчастий сигнал для швидкого заряду конденсатора, який піднімає напругу Vref вгору. Відсутність ступеневих сигналів дозволяє кришці повільно розряджатися, а разом з нею напруга Vref і струм двигуна. Чим швидше кроки, тим вище Vref.

Ось дуже приблизна схема того, як це може працювати. Я просто здогадався про значення резистора і не перевірив, чи будуть вони взагалі працювати. (Вправа ліворуч до читача). Дуже груба схематична

— Rocketmagnet
джерело

Приємна відповідь, мені дуже подобається ідея використання імпульсу для автоматичної зміни поточних налаштувань. На жаль, це на борту розбиття, і я не маю доступу до штифта Vref, тому я не можу нічого з цим зробити, крім налаштування його за допомогою невеликої пластикової викрутки.

— Faken

Дякую. Прикро не мати доступу до штифта Vref, оскільки це дасть вам гарний плавний контроль струму. Можливо, ви могли б припаяти трохи дроту на горщик?

— Rocketmagnet

Я розірваний між якими відповідь прийняти. Нідерна відповідь насправді відповідає на моє запитання. Відповідь Ракети дуже добре зроблена і має кілька дійсно крутих понять, але коментарі Кевіна дають мені принаймні деяке розуміння, що робити.

— Faken

Ви ще пробували? Я думаю, що це буде єдиний спосіб отримати остаточну відповідь. Оскільки в аркуші про це нічого немає, ніхто не може точно знати, не намагаючись це зробити.

— Rocketmagnet

0

Звичайно, ви можете використовувати ШІМ, але ваш кроковий двигун може почати трохи свистити з частотою ШІМ. Виберіть високу частоту, яку ви не можете почути (> 20 кГц) або жити зі свистом.

— джиппі
джерело

Питання стосувалося ШІМ до ведучої електроніки, а не до самого двигуна.

— vsz