Kondensatoren für L6203 Schrittmotortreiber

[Ruppi]

Hallo,

gibt es merkliche Unterschiede bei der Auswahl der Boot-Kondensatoren für den L6203? Verwendet man besser Folienkondensatoren, oder Keramik? Macht das einen Unterschied?

Vielen Dank, Ruppi

[mirco99]

Hi Ruppi,
Die Boot Kondensatoren sind gegen die Spannungsspitzen beim abschalten, da die Sperrdiode nicht schnell genug ist sofort diese Spannung zu elemenieren.
Ich kenne die Größenordnung nicht. Es kommt auf den Innenwiderstand des Kondensators an. Ich würde nen Folienkondensator bipolar nehmen.
Schau genau nach wie hoch die Kapazität sein muss, sonst könntest du den Treiber zerstören.

Gab es nicht mal bei Conrad Schrittmotorplatinen als bausatz? diese Treibertypen sind doch geläufig. vielleicht kannst du dort im download etwas abgucken. :-)

[Ruppi]

Hi,

im Datenblatt sind 22n angegeben. Die Kondensatoren sind aber nicht gegen die Spannungsspitzen, sondern dafür da, die Ladungspumpen anzutreiben, damit man für die high-Side Fets keine zusätzliche (und höhere) Versorgung benötigt.

[mirco99]

Sorry für meinen Schwachsinn, bin das Datenblatt überflogen und auf Seite 10 hängengeblieben.
Dort ist ein Schaltplan für die Absicherung wie oben beschrieben.
Naja so lernt man dazu, auch ohne Frage. :-)

Aber meinst du das es einen großen Unterschied macht, ob du Keramik oder folie nimmst? Strom fließt dort bei Fets doch (fast)nichts.

[Ruppi]

tja,

das weiß ich eben nicht genau, daher die Frage. Ebenfalls würde mich interessieren, ob man ein zusätzliches RC-Glied zwischen Sense-Widerstand und Oscillator-Eingang einsetzen sollte.

[ManuelB]

Der L297 benötigt den Tiefpass nicht. Spikes werden ausgeblendet. Wenn es allerdings eine Mikroschrittkarte werden soll z.B. mit dem L6506 als Stromregler ist der Tiefpass besser zu verwenden, da gerade bei den kleinen Stromwerten die Spikes schon ziemlich nerven können.
Ich hatte für die Bootstrap Kondensatoren bislang ohne Probleme Folie im angegebenen Bereich von 15-22nF genommen.

MfG
Manu

[Ruppi]

hi manu,

alles klar, ich werde folie verwenden. ich verwende den l6506 als stromregler, welche werte verwendest du für den tiefpass?

Ruppi

[ManuelB]

Es sollte sich eine Zeitkonstante von ca. 1µS ergeben. Z.B. 220Ohm und 4,7nF sollten gehen.
Nicht vergessen die Masseverbindungen/-fläche ordentlich auszubilden. Ich hab auch schon angefangen mit einer Mikroschrittkarte hatte aber beim ersten Probeexemplar Probleme bei den kleinen Stromwerten um den Nulldurchgang rum. Interressanterweise nur auf einer Phase. Naja nächstes Layout wartet schon auf die Fertigung.

MfG
Manu

[Besserwessi]

Für den Boot Kondensator sollte man Folie oder Keramit-kondensatoren nehmen können. Der Wert ist schließlich nicht so wesentlich, wichtiger könnte es sein die Kondensatoren dicht am Treiber zu haben. Das würde für SMD Keramik sprechen.

[Ruppi]

Danke zunächst für die Tipps.
Manuel, wie kommst du auf diese Zeitkonstante? Bei meiner Mikroschrittkarte, bzw. -Karten habe ich immer wieder das Problem mit stärkeren Vibrationen. Die habe ich selbst dann, wenn ich die Motoren im 16tel Schritt betreibe. Diese Resonanzen treten meist nur bei sehr niedrigen Drehzahlen auf.
Es könnte natürlich auch ein Problem der Steuerlogik sein, zunächst tippe ich aber auf schlecht ausgelegte Filter.

[ManuelB]

Die ist aus dem Buch von Felix Schörlin.
Bei mir außert es sich auch in Resonanzen im unteren Drehzahlbereich. Ich hab in einer Phase das Problem, dass er um den Nulldurchgang herum nicht die neuen Phasenströme annimmt. Die Referenzspannungen werden aber aktualisiert. Dadurch kommt es zu undefinierten Positionssprüngen. Die Referenzspannung sind dann natürlich sehr klein, so dass sich Störungen relativ stark auswirken. Daher tippe ich auch auf Störungseinflüsse. Tiefpass habe ich schon drin, wollte aber trotzdem noch nicht so richtig. Somit bleibt mir erstmal nur eine Layoutänderung.
Wäre aber eh fällig gewesen, da ich wegen dem hohen Ausgangswiderstand des DACs noch einen OPV nachschalten wollte.

MfG
Manu

[Ruppi]

Was verwendest du denn für Sense-Widerstände? Ich habe bei mir 0.22 drin, entsprechend 0.88V für 4A Phasenstrom.
Es beruhigt mich zu hören, dass du einen DAC für die Sollstromvorgabe verwendest. Ich mache das nämlich per PWM und habe schonmal darüber nachgedacht, dass dies vielleicht eine Störquelle sein könnte. Wie ich bei dir sehe, ist das ja eher nicht der Fall - zumindest hast du das gleiche Problem.

[ManuelB]

Ich habe ebenfalls 0,22 Ohm Widerstände drin. PWM wollte ich auch erst um mir den DAC zu sparen. Erschien mir dann aber zu langsam für die von mir angestebte Schrittfrequenz.

MfG
Manu

[Ruppi]

Meine ersten Steuerungen waren noch mit dem Mega8 Controller ausgestattet. bei 6Bit Auflösung sind da ja schon 250kHz möglich. Der neue Controller ist mit einem seriellen 5MHz Interface (zur Übertragung von Takt und Richtung, sowie Boost) ausgestattet und bietet bei 500kHz PWM eine Auflösung von 7Bit. Der Tiny 26 hat nämlich einen Timer, der mit 64MHz getaktet ist. Das sollte schnell genug für die meisten Anwendunugen sein, zudem müssen die Signale nur noch mit einfachen Filtern erster Ordnung geglättet werden. Das macht vieles einfacher... Bei den meisten Motoren lassen sich im Achtelschritt noch Frequenzen von über 50kHz erreichen, das ist schonmal nicht schlecht.

Gruß, Ruppi

[ManuelB]

Na gut ich hatte mit 8bit fast PWM bei 8MHz für den Mega8. Dann kommen noch ein paar Takte für Interrupt Service Routine und Aktualisierung der Timerwerte. Da sah die Referenzspannung bei höheren Frequenzen dann schon ordentlich schlecht aus auf dem Oszi.
Mit einem Timertakt von 64MHz sollte es aber wohl keine Probleme geben ;)
Ich hab den Max549 als DAC über SPI laufen.

MfG
Manu

[Ruppi]

jo, den wollte ich damals auch erst einsetzen, im grunde ist ein ordentlicher dac immer die bessere wahl, wenn es um saubere gleichspannungen geht.

Ruppi