2 Basic Fragen: Schrittmotor, Netzteil, TTL

**jaysson** · 25.11.2013, 22:17

Hallo liebe Roboternetz-Gemeinde,

dies ist mein erster Post hier. Es geht um ein Projekt, bei dem ich eine Schrittmotorsteurung bauen soll.

Mein Mentor meinte, ich solle mich in Netzteile und TTL's einarbeiten (die Ansteurung erfolgt vmtl. über nen ArduinoBoard oder Labview).

Zum Netzteil:
Ich versteh glaube ich garnicht so recht wofür das Netzteil sein soll. Brauche ich das, weil das Signal vom mc beispielsweise zu schwach ist um den Motor alleine zu betreiben? Ich soll ein basic-Netzteil selber löten, zum üben. Was aber ist so ein einfaches Netzteil? Ich habe unzaehlige Schaltpläne in beliebiger Komplexität dazu gefunden. Habt ihr da einen Tipp?

Zu TTL:
Nachdem ich mir 1-2 Bücher angesehen habe (und immernoch nich so wirklich anschaulich verstanden habe wie ein Transistor funktioniert) , denke ich verstanden zu haben, dass damit die Grundlogik-Schaltungen realisieren kann. Meine Frage: kann sich jemand von euch vorstellen, wozu man TTL Schaltungen bei ner einfachen Schrittmotoransteuerung benötigt?

Vielen Dank für eure Hilfe.

Beste Grüße, jay

**robin** · 26.11.2013, 10:30

Die Stromregelung eines Schrittmotors funktioniert ähnlich der eines Schaltnetzteils (Chopper-Regelung) Grundlagen gibt es hier.
Ich vermute er will darauf hinaus, dass du die Regelung erst ein mal verstehst, bevor du dich an einen Schrittmotor wagst.

Die TTL Logik-gatter finden zum einen in der Stromregelung (RS-FlipFlop) als auch zur Kontroller der H-Brücke (AND und OR) zum verhindern eines Kurzschlusses und als Enable Einsatz. Letzteres ist aber meist schon in entsprechenden Brückentreibern wie zB. dem L298 oder vielen Mosfet-Treibern enthalten. Für die Stromregelung solltest du auf TTL zurückgreifen, da es a) wesentlich schneller reagieren kann als ein µC und b) dir keine Software dabei abschmieren kann und der Motor dadurch kaputt geht.

Hoffe das hilft dir weiter.

**nikolaus10** · 26.11.2013, 13:26

Hallo

Mit TTL ist wahrscheinlich der Logikpegel gemeint.
In deinem Projekt ist alles andere Schnee von gestern.
Also konzentriere dich bei TTL nur auf die Pegel.

Bei deinem Kenntnisstand wuerde ich dir ausserdem raten konzentriere dich auf herkoemliche lineare Netzteile.

KR

shedepe · 26.11.2013, 13:52

Außerdem würde ich TTL als etwas...veraltet bezeichnen. Wenn du schon direkt selber logische Schaltfunktionen aufbauen willst, nimm lieber fertige ICs mit der Schaltfunktion. Diese implementieren Schaltfunktion meist in CMOS oder Bi-CMOS Technik. (Sofern dir nicht vorgeschrieben wird, das ganze selber mit Transistoren diskret aufzubauen)

Was genau ist dir denn eigentlich an der Funktionsweise eines Transistors nicht klar ?

**jaysson** · 26.11.2013, 20:20

Danke nikolaus und robin. Schonmal ein paar Anhaltspunkte, sehr schön.

@shedepe: Ja das weiss ich selber nich so genau. Also wenn ich nen Transistor in einem Schaltplan sehe, habe ich eigentlich überhaupt keine Ahnung was er da tut.
Vorallem gibt es ja soweit ich weiss, Basis, Emitter und Collector Schaltungen. In Emitterschaltung habe ich denke ich das Kennlinienfeld kapiert und auch wie er als einfacher Verstärker bzw logischer Schalter funktioniert,,, aber das wars schon. Habt ihr die immer alles im Kopf?

shedepe · 26.11.2013, 21:28

Hey, schau dir mal die folgende Übersicht an, stammt vom Elektronikkompendium

http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0205081.htm

Schaltung	Emitterschaltung	Basisschaltung	Kollektorschaltung
Eingangswiderstand r_e	100 Ω ... 10 kΩ	10 Ω ... 100 Ω	10 kΩ ... 100 kΩ
Ausganswiderstand r_a	1 kΩ ... 10 kΩ	10 kΩ ... 100 kΩ	10 Ω ... 100 Ω
Spannungsverstärkung V_u	20 ... 100 fach	100 ... 1000 fach	<=1
Gleichstromverstärkung B	10 ... 50 fach	<=1	10 ... 4000 fach
Phasendrehung	180°	0°	0°
Temperaturabhängigkeit	groß	klein	klein
Leistungsverstärkung V_p	sehr groß	mittel	klein
Grenzfrequenz f_g	niedrig	hoch	niedrig
Anwendungen	NF- und HF-Verstärker, Leistungsverstärker, Schalter	HF-Verstärker	Anpassungsstufen, Impedanzwandler

Allgemein kann man beim bipolar Transistor sagen, dass man den Strom in der Kollektor Emiter Strecke durch den Strom der in die Basis fließt steuern kann. Also Ic = B * Ib , sofern dieser im Verstärkungsbereich betrieben wird.
In Logikschaltungen wird der Transistor jedoch oftmals auch im Sättigungsbereich bzw. Sperrbereich ohne Ausnutzen der Verstärkenden Eigenschaften, als elektronischer Schalter betrieben. Darf ich fragen welche Bücher du bereits gelesen hast, da die Funktionsweise eines Transistors eigentlich etwas recht grundlegendes ist, was man in vielen Büchern finden können sollte ?

**jaysson** · 07.12.2013, 22:40

Also ich habe mir etwas zurechtgelegt und würde gerne euer feed-back dazu hören.
Der Motor soll folgender sein: http://docs-europe.electrocomponents...6b807e28a1.pdf.

Ich würde ihn gerne über ne l297/8 Kombination ansteuern. Allerdings habe ich öfter gelesen, dass die IC's nur bis 2A gehen.

Liege ich da falsch, wenn ich denke dass der Motor mit 2.8A rated current trotzdem gut damit funktionieren kann, weil ich ja :
(a) die strombegrenzung einstellen kann
(b) ne höhere Spannung als die rated voltage von 3.2V nehme
(c) (wie groß sollte die denn sein, so groß wie möglich oder? hängt das damit zusammen wie schnell ich die PWM pulse gebe, wegen zeitkonstante induktivität usw?)

**robin** · 08.12.2013, 01:55

a) ja, das wird klappen, du bekommst aber ein geringeres Drehmoment des Motors, da das Drehmoment direkt vom Strom abhängt

b) eine höhere Spannung macht dem Motor nichts, da du ja den Strom begrenzt. Die 3.2V gelte n nur, wenn du keine Stromregelung benutzt, da sich der Strom dann über den Widerstand der spule einstellt.

c) Eine höhere Spannung bewirkt einen schnelleren Stromanstieg in der Spule. Dadurch bekommst du bei größeren Drehzahlen mehr Kraft, je mehr, desto besser. Hier begrenzt eigentlich nur der L298 (der kann wenn ich mich rech erinnere) bis zu 30V, solltest du im Datenblatt nachlesen

Ich würde halt auf eine verbreitete Spannung zurück greifen, zB. 12 oder 24V, da findet man günstigere Netzteile

PS: ich würde bei dem Motor wohl auf zwei L6203 anstelle des l298 setzen. Die können bis zu 4A treiben und bleiben dank Mosfets kühler als der L298. Der Schaltplan in Kombination mit dem L297 ist sogar im Datenblatt zu finden

**jaysson** · 14.12.2013, 12:06

Deinem Rat Robin, mit L6203+l298 bin ich gefolgt

Ich habe das Setup wie du gesagt hast,nach Datenblatt, nach meinem Gutdünken auf einem Steckbrett aufgebaut. Leider habe ich versehentlich den L6202 bestellt und übersehen, dass der DIP weniger Ampere kann als der Multiwatt, aber naja erstmal egal.

Ich bin mir unsicher, wie ich die Schaltung nun testen kann (der Motor ist noch nicht da). Kann ich nen Oszi an die Ausänge vom L6202 hängen? Und den Strom, kann ich den mit nem Multimeter auch am Ausgang messen , warscheinlich nicht oder? Eher besser an den Sense-Resistors oder?

Obwohl der Eingangswiderstand vom MM/Oszi so hoch ist, dass wenn ich die Schaltung mit 30-40v betreibe der Strom so klein ist, dass es egal ist wo ich messe oder?

Noch etwas, der L6202 hat 6 Gnd Pins. Kann reicht das einen mit GND zu verbinden und den Rest unbelegt zu lassen?

**robin** · 14.12.2013, 13:45

Zum Testen einer Schrittmotorsteuerung sollte man immer eine Spule verwenden, da das verhalten einer Spule, dass sich der Strom langsam aufbaut, zur Stromregelung genutzt wird.

Willst du nur testen, ob sich die Schaltzustände richtig ändern, würde auch zwei antiparallele LEDs pro Phase reichen, mit entsprechend großem Vorwiderstand. Dann wird aber nicht die Stromabschaltung mit getestet.

Zum GND: Ich weiß nicht, ob alle Pins intern mit einander verschalten sind oder nicht, da aber der Spulenstrom über die GND-Pins abfließt, würde ich alle verbinden. Eine gute Verbindung an GND ist nie verkehrt. Die Pins werden uU. sogar zur Kühlung des ICs verwendet.

PS: Du meinst doch L6203+l297