Schrittmotortreiber L297-L6205N

[erik_wolfram]

Hallo,
bin ein absoluter Neuling und beschäfftige mich erst seid kurzem mit der Herstellung von Platinen und Schaltungen. Das Ätzen habe ich mit der Toner-Übertragungsmethode erstmal halbwegs hinbekommen.
Nun habe es endlich geschafft, einen L297-L298-Treiber erfolgreich zum Laufen zu bringen.
Da mir bei der (meiner ersten) Planung der Platine ein paar Fehler unterlaufen sind (RM, Abstände, Layout) habe ich mich an die Planung einer neuen Platine herangemacht da ich für meine Zwecke ja 4Stk. benötige und diese auch zuverlässigt und ordentlich laufen sollen.

Dabei bin ich zufällig auf den L6205N gestoßen und die Leistungsangaben haben mir gefallen - nicht nur der maximale Strom von 2,8A/Phase und die geringere Wärmeentwicklung sondern auch der Wegfall der Freilauf-Dioden sowie das DIL20 Gehäuse erleichert das Layout erheblich.

DATENBLATT (http://www.robotikhardware.de/download/l6205.pdf)

habe jetzt schon begonnen mir einen Schaltplan "zusammenzubasteln" - doch leider bin ich mir bei ein paar Sachen unsicher - vielleicht kann mir da der ein oder andere einen Tip geben oder hat selbst schon mit dem L6205 gearbeitet?

Hier meine Fragen:

Wie müsste ich den Elko C7 denn auslegen? Im Datenblatt wird von 100µF gesprochen - beim L298 waren es noch 470µF?
Ich möchte mir 24V-27V arbeiten!

Für die Enable-Eingänge wird ein 10Kohm Pushdown-Widerstand (R8 R9) und ein 100nF (C8 C9) Kondensator gegen GND gefordert? (siehe Seite 7)
Muss ich diese tatsache verwenden? Leider bin ich mir da ein bisschen unsicher.

Um mir unangenehmes LÖten zu ersparen, habe ich daran gedacht, für die IC's iC-Fassungen zu verwenden - so ist auch ein einfacher Austausch möglich, aber bis jetzt habe ich feststellen müssen, dass diese Fassungen nur bis 1A/Kontakt zulässig sind. -> muss ich mir deshalb gedanken machen?

Die Sense-Widerstände (R2 R3)müsste ich ja wie beim L298 anschließen können?!


Der Rest wäre dann ja strikt nach Datenblatt...

das schöne ist, dass ich die Bauteile ohne viele Brücken auf einer einseitigen Platine mit den Maßen von 75x50mm großzügig unterbekomme. Die Vertauschung der einzelnen Verbindung ist schon fürs Layout vorgenommen.

MFG erik-wolfram

[021aet04]

Die Pläne, die in den Datenblättern sind kannst du so übernehmen. Wenn etwas abweicht stehen normalerweiße Formeln oder Diagramme drinnen, nach dem du die Werte ermitteln kannst.
Zu der Fassung kann ich leider nichts sagen, wieviel Strom wirklich über die Kontakte fließt hängt vom Motor und der Belastung ab. Wenn ich den Wert von dir nehme (1A/Kontakt) sind das die Ströme die auf Dauer belastet werden können. Kurzzeitig kannst du vermutlich mehr belasten (z.B. beim Beschleunigen).

MfG Hannes

[erik_wolfram]

Danke für die schnelle Antwort!

Zur Zeit verwende ich einen 1,8A-Motor -> für später sind "nur" 1,5A eingeplant. Aber das dürfte dann in diesem FAll eine dauerhafte Belastung von 1,5A bedeuten - ist ja der Effektivwert?!

Leider verstehe ich nicht genau, warum da laut Datenblatt ein Elko von 100µF vorgesehen ist - zur Entstörung?!
Für eine Pufferung sollte doch ein Schaltnetzteil ausreichen!

Dann wären einzig die Enable-Eingänge mein Problem! Die beschaltung mit den Widerstand-Kondensator ist mir nicht ganz klar...

[021aet04]

Die 100µF sind nicht zur Entstörung. Zum Entstören nimmt man normalerweiße 100nF (C2 im DB).
Wie der EN Eingang beschalten werden muss steht auf S7. Typische Werte sind für R=10k und C=100n. Ich habe bei meinem Roboter (habe ich von meldano) für R=100k und C=5,6n.

Ich beziehe meine Angaben auf dieses DB
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/7616.pdf

MfG Hannes

[ManuelB]

Die Verdrahtung mit einem Netzteil ist schon viel zu weit weg (Leitungswiderstand, -Induktivität) um Leistungsbauteile sicher zu versorgen. Daher sollte jede Platine/jeder Leistunsgteil eigene Pufferkapazität haben. Idealerweise wird hier der Sternpunkt der Masseleitungen gesetzt.
Die 100nF sind allgemein für die höheren Frequenzen, wo Elkos zu träge sind und sollten direkt und auf kürzestem Wege an den Halbleitern/ICs sitzen.

MfG
Manu

[erik_wolfram]

danke für die Tips!

Mittlerweile hab ich ein Layout fertig womit ich recht zufrieden bin - kaum Brücken, lediglich eine große Kühlfläche für den GND des L6205's und kurze breite Leiterbahnen (siehe Anhang)

Maße liegen so bei 60x50mm und ich würde wahrscheinlich zu doppelseitigen 70µm EPlatinen greifen...

[vonvogel]

Hallo Erol_wolfram,

dein Layout sieht super aus! Saubere Arbeit!
Läuft es inzwischen schon? Gibt es erste Testergebnisse?
Wo hast du den L6205 her und was kostet er aktuell?
Was mir immer noch nicht so ganz klar ist wie die hohe Leistung durch das Teil geschaltet werden kann, ohne dass er einen Kühlkörper braucht!

Würdest du die Daten (Schaltplan und Layout) zur Verfügung stellen?

Grüße Wolfgang


danke für die Tips!

Mittlerweile hab ich ein Layout fertig womit ich recht zufrieden bin - kaum Brücken, lediglich eine große Kühlfläche für den GND des L6205's und kurze breite Leiterbahnen (siehe Anhang)

Maße liegen so bei 60x50mm und ich würde wahrscheinlich zu doppelseitigen 70µm EPlatinen greifen...

[erik_wolfram]

Leider bin ich damit noch nicht weiter gekommen, da die Toner-Transfer Methode zu ungenau ist - deshalb baue ich mir jetzt erstmal ein Belichtungsgerät um exakter arbeiten zu können.

Händler wären RS, Farnell, Ebay oder der Link wurde hier im Forum empfohlen:
LINK (http://shop.embedit.de/product__795.php)

Den L6205N gibt es (so wie ich sehe) in einer Preisspanne von 6-13€

Mein derzeitiges LAyout befindet sich im Anhang - ich werde es aber definitiv nochmal ändern!

[vonvogel]

Hallo Erik_wolfram,

Toner-Transfer Methode habe ich auch getestet und ... nie richtig gute Ergebnisse bekommen;-))

Ich könnte versuchen dir etwas zu gravieren?

Arbeitest du mit Eagle?

Hast du mit deinem Aufbau schon mal einen Motor angesteuert?

Grüße Wolfgang


Leider bin ich damit noch nicht weiter gekommen, da die Toner-Transfer Methode zu ungenau ist - deshalb baue ich mir jetzt erstmal ein Belichtungsgerät um exakter arbeiten zu können.

Händler wären RS, Farnell, Ebay oder der Link wurde hier im Forum empfohlen:
LINK (http://shop.embedit.de/product__795.php)

Den L6205N gibt es (so wie ich sehe) in einer Preisspanne von 6-13€

Mein derzeitiges LAyout befindet sich im Anhang - ich werde es aber definitiv nochmal ändern!

[mare_crisium]

erik_wolfram,


deshalb baue ich mir jetzt erstmal ein Belichtungsgerät um exakter arbeiten zu können.

Tu' Dir doch das nicht an :-) !

Im Anhang: 100x75mm, zweiseitig, belichtet 4 Minuten mit direktem Sonnenlicht (im Sommer 3 Min). Vorlage: HP-Overheadfolie, mit Tintenstrahl bedruckt, doppelt übereinander gelegt. Chemisch verzinnt im Bad von C*.

Das grosse SMD-Pad im Vordergrund ist für einen ATmega16.

mare_crisium

Edit: Anhang gelöscht wg. Upload-Limit.

[erik_wolfram]

Sehr schöne Platine!

Habe bis jetzt Platinen von Bungard verwendet und diese waren (wahrscheinlich durch die Hitze) unter einer Halogen-Baustrahllampe sehr unterschiedlich in der Belichtungszeit! Um da etwas zu vereinheitlichen und äußere Einflüsse zu vermeiden möchte ich mir ein Belichtungsgerät baun!
Die Komponenten hab ich hier schon in Form eines UV-Fingernagel-Härtungsgerät für gute 5€ vom Auktionshaus E* -> also nicht so dramatisch!

Um noch weiter vom Thema abzuweichen:
Mit was und wie ätzt du? und was ist unter diesem chemischen Bad zu verstehen - suche bei C* war erfogslos - könntest du mal eine Bestellnummer posten?

MFG erik_wolfram

[mare_crisium]

erik_wolfram,

ja, dasselbe Problem mit der Hitze, die so ein Halogenstrahler erzeugt, hatte ich auch. Deshalb bin ich zu der ökologischen Belichtungsmethode übergegangen ;-) . Zum Ätzen nehme ich Natriumpersulfat. Das C*-Verzinnungsbad heisst
SENO Glanzzinn EXTRA 3211, Art.Nr. 529338 - 62

Zum Durchkontaktieren nehme ich 0,6mm Nieten von Bungard. Weil mir die Nietmaschine zu teuer ist, bördele ich sie auf, indem ich einen normalen Körner in die Bohrung setze und leicht draufhaue. Klappt sehr gut und stellt auch ohne Verlöten einen zuverlässigen Kontakt zwischen beiden Seiten her. Die Nietenköpfe sind so flach, dass man einen mehrbeinigen SMD-Chip draufsetzen kann, ohne dass er kippelt. Der ATmega-Pad hat auch so eine Niete unter dem Bauch. Damit bekomme ich GRND von der Oberseite platzsparend nach unten.

Ciao,

mare_crisium

[vonvogel]

Ohne dass ich jetzt einen Streit vom Zaun brechen will, aber in Verbindung mit dem Ätzen von Platinen von einer ökologischen Belichtungsmethode zu sprechen, halte ich doch für etwas gewagt!

Nicht, dass ich nicht auch schon Platinen geätzt hätte, alleine aus dem Studium kenne ich die ganzen Sachen, aber, wenn es sich irgendwie vermeiden lässt, würde ich nie Ätzen.

Hatte mir vor Jahren mal eine Anlage gekauft. Die stand dann ein paar Jahre im Keller, bevor ich sie dann an einen Kollegen weiter verkaufte.
Das ist mir alles viel zu viel Gefrickele mit dem Belichten, Ätzen und Bohren!

Das kann man sich alles sparen, wenn man eine kleine CNC-Maschine hat. Du bekommst damit in einem Schritt eine gebohrte und mit Leiterbahnen versehene Platine. Auf Wunsch auch für zwei Seiten.

Aus meiner Sicht muss man allerdings sagen, dass es so richtig eigentlich keinen Sinn macht von Hand doppelseitige Platinen zu machen.
Sind auf der Oberseite nur wenige Bahnen, dann spare ich mir die Oberseite und das erforderliche von Hand Durchkontaktieren und mache die fehlenden Verbindungen mit Drähten.
Sind es aber so viele Bahnen, dass es mit Drähten zu viel Aufwand wäre dann sind es bei doppelseitigen Platinen halt die Durchkontaktierungen die nerven. Solch komplexen Platinen würde ich dann von einer Firma fertigen lassen und bekomme für ein paar Euro Industrieplatinen.

Habe vor mehreren Jahren mal eine zweiseitige, lange Einsteckplatine für den PC von Hand gemacht. Die war für die Auswertung von 8 Drehgebern und hatte viele Durchkontaktierungen.
Dabei ist mir klar geworden, dass man so nur vorgeht, wenn man absolut nicht weiss wohin mit seiner Zeit.

Seit diesem Zeitpunkt graviere ich meine Platinen einseitig oder lasse sie, wenn sie zu aufwändig werden, von einer Firma fertigen. Wenn man sich im Vorfeld ein paar Gedanken mehr über das Layout macht, dann bekommt man ganz viel auf eine Seite!

Viele Grüße

Wolfgang




erik_wolfram,

ja, dasselbe Problem mit der Hitze, die so ein Halogenstrahler erzeugt, hatte ich auch. Deshalb bin ich zu der ökologischen Belichtungsmethode übergegangen ;-) . Zum Ätzen nehme ich Natriumpersulfat. Das C*-Verzinnungsbad heisst
SENO Glanzzinn EXTRA 3211, Art.Nr. 529338 - 62

Zum Durchkontaktieren nehme ich 0,6mm Nieten von Bungard. Weil mir die Nietmaschine zu teuer ist, bördele ich sie auf, indem ich einen normalen Körner in die Bohrung setze und leicht draufhaue. Klappt sehr gut und stellt auch ohne Verlöten einen zuverlässigen Kontakt zwischen beiden Seiten her. Die Nietenköpfe sind so flach, dass man einen mehrbeinigen SMD-Chip draufsetzen kann, ohne dass er kippelt. Der ATmega-Pad hat auch so eine Niete unter dem Bauch. Damit bekomme ich GRND von der Oberseite platzsparend nach unten.

Ciao,

mare_crisium

[vonvogel]

Hallo erik_wolfram,

hast du den Jumper 3 für eine Stromabsenkung vorgesehen?
Dazu könnte man ja vielleicht mit einem Transistor einen Widerstand zuschalten. Brauchst du eine Schaltung die das in Abhängigkeit vom Takt automatisch macht oder lässt du den Strom immer?
Eine automatische Stromabsenkung hat der Baustein wohl nicht oder?

Grüße Wolfgang


Sehr schöne Platine!


MFG erik_wolfram

[erik_wolfram]

JP3 sollte zum abgleichen der eingestellten Spannung sein - ich mag es nicht mit dem Multimeter zwischen die Beinchen des Potis zu greifen - zu schnell gibts nen "kurzen"...

Aber die Stromabsenkung derart zu realisieren finde ich gut!
so weit habe ich noch garnicht gedacht...

Das mit dem Widerstand - auf die Idee bin ich garnicht gekommen - habe schon eine ewigkeit überlegt, wie ich das hinbekomme, dass die Motoren im Stillstand nicht maximal bestromt werden!

vlt.werde ich mir dafür noch was überlegen...

[Netzman]

Den L6205 gibts auch noch bei Distrelec für 7,35€.

@mare-crisium Ich stelle meine Platinen fast exakt so her wie du, der größere einzige Unterschied ist ein Belichtungsgerät, die Sonne ist doch sehr unzuverlässig :)
Was sind deine Eckdaten? Leiterbahnen schaffe ich längere bis runter auf 10mil, kleinere Strukturen gehen noch bis 6mil relativ sicher.
Die Belichtungsvorlage drucke ich 1x auf Durchpauspapier (Canon MX310, Normalpapier, hohe Qualität, viel Tinte, hoher Kontrast), gespiegelt, dann liegt die Druckseite am Fotolack. Geätzt wird in einer beheizten Ätzküvette.
Das Glanzzinn ist auch sehr zu empfehlen, damit lässt sichs wunderschön löten.

@erik schau mal auf einfach-cnc.de , in den Schaltplänen ist auch eine diskret aufgebaute Stromregelung enthalten.

mfg

[erik_wolfram]

hmmm, also einen genauen Schaltplan konnte ich nicht finden - aber ansonsten sehr informative Seite!
Habe allerdings gesehen, dass die Stromregelung Schrittweise über DIP-Schalter eingestellt wird - davon bin ich nicht so sehr überzeugt!

Aber eine andere Sache die ich dort gesehen habe:
http://einfach-cnc.de/imagebrowser/ib_p086_1_25.jpg

Wo und unter welchem Begriff finde ich solche Platinenhalter?
Sowas suche ich schon länger.


Aber die Stromabsenkung beschäftigt mich noch - ich überlege ob ich irgendwie mit einem Transistor in die Referenz-Spannungs-Einstellung eingreifen kann um mit einem 2. Enable für "Verfahren" neben einem für "Halten" den Strom entsprechend zu regeln...
Oder fällt jemanden eine "saubere" Möglichkeit ein?

[Netzman]

http://www.einfach-cnc.de/fur_buch_1.html Hier sind die Schaltpläne zu finden.

mfg

[erik_wolfram]

Danke - habe ich nicht gefunden!
So wäre das natürlich eine schöne Möglichkeit für die Absenkung!

Leider bin ich Elektrotechnisch nicht allzu bewandert:
Was ist die Aufgabe von R5 (10kR) und C16 (220nF) nach dem Spannungsteiler?
Dienen die zur Entstörung oder haben die etwas mit dem Transistor Q3 der Stromabsenkung zu tun?

[EDIT]
Habe jetzt durchs Rechnen begriffen wofür R5 ist -> also im Zusammenhang mir R4 für die Absenkung -> auf 64%

Damir dürfte C16 doch nur zum entstören sein?!

[mare_crisium]

@erik_wolfram,

diese Schienen gibt's z.B. bei R* unter "Bauteile, passiv » Gehäusetechnik » Distanzhülsen etc." unter der Bezeichnung:

Montageschiene für Platinenstärke 1,5mm
KARTENHALTER

@Netzman,
meine Leiterbahnen mache ich nicht dünner als 0,4mm, weil mein Drucker nicht so ganz der letzte Schrei ist und die Nachfülltinte auch nicht ;-) . Vielleicht bin ich auch zu vorsichtig, denn in den Schriftzügen sind auch die Linien mit 0,1mm Breite sehr sauber und ohne Löcher herausgekommen.

Die Sonne ist hierzulande zwar nicht immer verfügbar, macht aber absolut paralleles Licht. Mit Tansparentfolie gibt das sehr scharfe Konturen, weil kein Streulicht "unter" die schwarzen Partien gelangt, auch wenn die Folie nicht überall satt aufliegt. Welche Pauspapier-Qualität nimmst Du? Ich hab's mal mit 80g/m^2 versucht. Das Papier verzog und wellte sich aber so stark, dass damit nichts anzufangen war.

Ciao,

mare_crisium

[erik_wolfram]

Danke ewig gesucht (Auch bei R) und nicht gefunden...

Ich habe meine ersten Platinen mit doppelt bedruckten 50g-PApier gemacht und unter nem Halogenbaustahler belichtet.
Aber das problem mit dem sich-wellen hatte ich auch.

Mein bestes Ergebnis hatte ich bis jetzt mit der Toner-Transfer-Methode - aber leider muss man nach dem Abziehen der Folie viel Nachzeichnen - das Ergebnis war aber vorzeigbar, wenn auch nicht perfekt!

[Netzman]

Ich verwende auch 80g/m², bei mir wellt sichs zwar auch, wird aber im Belichtungsrahmen durch den Deckel und Schaumstoff an die Platine gepresst. Dadurch dass die Druckseite direkt am Fotolack aufliegt gibts auch keine Probleme mit Streulicht. Allerdings darf bei den Leiterbahnbreiten kein Staub dazwischen sein...
Halogenbaustrahler sind nicht empfehlenswert, die haben nur sehr wenig UV-Anteil.

Ja, C16 ist zum enstören.


...weil mein Drucker nicht so ganz der letzte Schrei ist... Drucker gibts doch inzwischen billiger als die dazu gehörigen Patronen :)

mfg

[vonvogel]

Hallo Leute,

vielleicht mal eine kleine Anregung zum Thema automatische Boostschaltung bzw. Stromabsenkung.
Der Boostausgang schaltet so bei 50 bis 100 Hz durch.
Man könnte so z.B. einfach über einen Transistor einen Widerstand zum Senswiderstand vor den L297 schalten und so den Strom anheben.

Bin jetzt so kurz davor mit ein paar L6205 zu beschaffen. Hat von euch schon jemand mit dem Baustein eine laufende Endstufe aufgebaut?

Will mal hoffen, dass sich doch jemand meldet, dessen Endstufe mit dem L6205 läuft!
Noch eine Frage: Wie löst ihr das Problem mit dem Einschalten (zuerst 5V dann Power)? Das soll ja, falls erst Power anliegt, sonst zum Tote des Bausteins führen. Im einfachsten Fall würde ich einfach ein paar Stabis vorschalten und damit 5V erzeugen.

Grüße

Wolfgang

[magic33]

ich hab mal hier mein layout der l297/298 hingestellt das ganze ist doch nicht so schwer !
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=482537#482537

[erik_wolfram]

Hier gehts aber um den L6205N statt dem L298!
Den L298 habe ich schon "problemlos" am Laufen - nur ist mir die Verlustleistung absolut zu hoch! Deshalb der L6205N.

Habe mein layout jetzt soweit, dass ich zufrieden bin - werde mir jetzt die Teile bestellen um dann nochmal eine Steckprobe zu machen (bei der letzten Platine passten einige RM's nicht).
Leider bin ich gezwungen in einer unbeheizten Garage zu arbeiten - und da ich noch Teile für Ätzbad und Belichter zusammenbauen muss - werde ich wohl noch ein bisschen warten bis ich meine Platine Ätze...

Vlt. kommt ja schon wer anders früher dazu?!

[magic33]

da binn ich mal gespannt wie das so wirt erfahrungsbericht erbeten in dieser sache ich zähle da auf dich da ich auch gerne mal wieder meine cnc käsefräse umbauen wollte !

am meisten bringt die reduktion der ohmzahl der motoren <1ohm
und die erhöhung der spannung >60V