A4988 motor pas cu pas operator de transport

a4983/A4988 motor pas cu pas operator de transport cu dimensiuni.

Prezentare generală

acest produs este o placă de transport sau o placă de rupere pentru driverul de Microstepping A4988 DMOS de la Allegro cu traducător și Protecție la supracurent; prin urmare, recomandăm citirea atentă a Fișei Tehnice A4988 (pdf de 1 MB) înainte de a utiliza acest produs. Acest driver motor pas cu pas vă permite să controlați un motor pas cu pas bipolar la până la 2 A Curent de ieșire pe bobină (consultați secțiunea Considerații privind disiparea puterii de mai jos pentru mai multe informații). Iată câteva dintre caracteristicile cheie ale șoferului:

• pas simplu și interfață de control direcție
• cinci rezoluții pas diferite: full-pas, jumătate de pas, sfert de pas, a opta-pas, și șaisprezecea-pas
• control curent Reglabil vă permite să setați ieșirea maximă de curent cu un potențiometru, care vă permite să utilizați tensiuni peste tensiunea nominală a motorului pas cu pas pentru a atinge rate mai mari pas
• control inteligent tocare care selectează automat modul corect de descompunere curent (descompunere rapidă sau decădere lentă)
• oprire termică-protecție la încărcare

acest produs este livrat cu toate suprafețele de montare componente—inclusiv driverul A4988 IC-instalat așa cum se arată în imaginea produsului.

acest produs este livrat individual ambalat cu știfturi antet masculine de 0,1″ incluse, dar nu lipite; de asemenea, purtăm o versiune cu știfturi antet masculine deja lipite. Pentru clienții interesați de volume mai mari la costuri unitare mai mici, oferim o versiune ambalată în vrac fără știfturi antet și o versiune ambalată în vrac cu știfturi antet instalate.

rețineți că transportăm mai multe drivere cu motor pas cu pas care pot fi utilizate ca alternative pentru acest modul (și înlocuiri drop-in în multe aplicații):

• Black Edition A4988 Stepper Motor Driver carrier este disponibil cu o performanță de aproximativ 20% mai bună; cu excepția caracteristicilor termice, Black Edition și această placă (verde) sunt interschimbabile.
• suportul MP6500 poate livra până la 1,5 A pe fază (continuu) fără radiator și este disponibil în două versiuni, una cu o oală pentru controlul limitei de curent și una cu control digital al limitei de curent pentru reglarea dinamică a limitei de curent de către un microcontroler.
• suportul DRV8825 oferă performanțe cu aproximativ 50% mai bune pe o gamă mai largă de tensiune și are câteva caracteristici suplimentare.
• suportul DRV8834 funcționează cu tensiuni de alimentare cu motor de până la 2,5 V, făcându-l potrivit pentru aplicații de joasă tensiune.
• transportatorul DRV8880 oferă limitarea dinamică a curentului scalabil și” AutoTune”, care selectează automat modul de descompunere a fiecărui ciclu PWM pentru performanțe optime de reglare a curentului pe baza unor factori precum rezistența și inductanța înfășurării motorului și viteza și sarcina dinamică a motorului.

de asemenea, vindem o versiune mai mare a transportatorului A4988 care are protecție inversă la intrarea principală de alimentare și regulatoare de tensiune încorporate de 5 V și 3,3 V care elimină necesitatea unei logici separate și a surselor de alimentare cu motor.

unele motoare pas cu pas unipolare (de exemplu, cele cu șase sau opt conductori) pot fi controlate de acest driver ca motoare pas cu pas bipolare. Pentru mai multe informații, consultați Întrebările frecvente. Motoarele unipolare cu cinci cabluri nu pot fi utilizate cu acest driver.

hardware inclus

A4988 Stepper Motor Driver carrier vine cu un 1 16-pini secesionistă 0.1″ antet de sex masculin. Anteturile pot fi lipite pentru utilizare cu breadboards solderless sau 0.1 ” Conectori de sex feminin. De asemenea, puteți lipi cablurile motorului și alte conexiuni direct pe placă. (Este disponibilă și o versiune a acestei plăci cu anteturi deja instalate.)

utilizarea driverului

schema de conectare minimă pentru conectarea unui microcontroler la un suport de șofer motor pas cu pas A4988 (modul full-step).

conexiuni de alimentare

driverul necesită o tensiune de alimentare logică (3 – 5.5 V) să fie conectat la pinii VDD și GND și o tensiune de alimentare a motorului (8 – 35 V) să fie conectat la vmot și GND. Aceste surse ar trebui să aibă condensatori de decuplare adecvați aproape de placă și ar trebui să fie capabili să furnizeze curenții așteptați (vârfuri de până la 4 A pentru alimentarea motorului).

Avertisment: Această placă purtătoare folosește condensatoare ceramice cu ESR scăzut, ceea ce o face susceptibilă la vârfuri de tensiune LC distructive, mai ales atunci când se utilizează cabluri de alimentare mai lungi de câțiva centimetri. În condițiile potrivite, aceste vârfuri pot depăși tensiunea maximă de 35 V pentru A4988 și pot deteriora permanent placa, chiar și atunci când tensiunea de alimentare a motorului este de până la 12 V. o modalitate de a proteja șoferul de astfel de vârfuri este de a pune un condensator electrolitic mare (cel puțin 47 centiff) peste puterea motorului (VMOT) și împământarea undeva aproape de placă.

conexiunile motorului

motoarele pas cu pas cu patru, șase și opt fire pot fi acționate de A4988 dacă sunt conectate corect; un răspuns la întrebări frecvente explică în detaliu cablajele corespunzătoare.

avertisment: Conectarea sau deconectarea unui motor pas cu pas în timp ce șoferul este alimentat poate distruge șoferul. (Mai general, rewiring nimic în timp ce acesta este alimentat este de a cere probleme.)

dimensiunea pasului (și microstepului)

motoarele pas cu pas au de obicei o specificație a mărimii pasului (de exemplu, 1,8 mm sau 200 de pași pe rotație), care se aplică pașilor compleți. Un driver de microstepping, cum ar fi A4988, permite rezoluții mai mari, permițând locații intermediare în trepte, care sunt obținute prin energizarea bobinelor cu niveluri intermediare de curent. De exemplu, conducerea unui motor în modul quarter-step va oferi motorului 200-step-per-revolution 800 microsteps pe revoluție prin utilizarea a patru niveluri de curent diferite.

intrările selectorului de rezoluție (Dimensiune pas) (MS1, MS2 și MS3) permit selectarea dintre rezoluțiile în cinci pași conform tabelului de mai jos. MS1 și MS3 au 100K interne rezistențe pull-down de la sută și MS2 are un 50K interne rezistor pull-down de la sută, lăsând astfel aceste trei ace de selecție Microstep rezultate deconectate în modul full-step. Pentru ca modurile microstep să funcționeze corect, limita curentă trebuie setată suficient de scăzută (vezi mai jos), astfel încât limitarea curentului să se angajeze. În caz contrar, nivelurile intermediare de curent nu vor fi menținute corect, iar motorul va sări peste microsteps.

mare

l optulea pas

MS1	MS2	MS3	rezoluție Microstep
scăzut	scăzut	scăzut	pas complet
mare	mic	mic	jumătate de pas
mic	mare	mic	sfert de pas
mare	mic	mare	mic
mare	mare	mare	al șaisprezecelea pas

intrări de control

fiecare impuls la intrarea pas corespunde unui Microstep al motor pas cu pas în direcția selectată de pinul DIR. Rețineți că pinii STEP și DIR nu sunt trași la o anumită tensiune internă, deci nu ar trebui să lăsați niciunul dintre acești pini plutind în aplicația dvs. Dacă doriți doar rotație într-o singură direcție, puteți lega DIR direct la VCC sau GND. Cipul are trei intrări diferite pentru controlul numeroaselor sale stări de putere: RST, SLP și EN. Pentru detalii despre aceste stări de putere, consultați fișa tehnică. Vă rugăm să rețineți că primul pin este plutitor; dacă nu utilizați pinul, îl puteți conecta la pinul SLP adiacent de pe PCB pentru a-l ridica și a activa placa.

limitarea curentului

o modalitate de a maximiza performanța motorului pas cu pas este de a utiliza la fel de mare de o tensiune ca este practic pentru aplicația dumneavoastră. În special, creșterea tensiunii permite, în general, rate de pas mai mari și cuplu pas cu pas, deoarece curentul se poate schimba mai repede în bobine după fiecare pas. Cu toate acestea, pentru a utiliza în siguranță tensiuni peste tensiunea nominală a unui motor pas cu pas, curentul bobinei trebuie limitat activ pentru a nu depăși curentul nominal al motorului.

A4988 acceptă o astfel de limitare a curentului activ, iar potențiometrul de tuns de pe placă poate fi utilizat pentru a seta limita de curent. O modalitate de a seta limita de curent este de a pune șoferul în modul pas complet și de a măsura curentul care trece printr-o singură bobină a motorului în timp ce reglați potențiometrul limită de curent. Acest lucru trebuie făcut cu motorul care deține o poziție fixă (adică. fără pontaj intrarea pas). Rețineți că curentul pe care îl măsurați este de numai 70% din setarea limită curentă reală, deoarece ambele bobine sunt întotdeauna pornite și limitate la această valoare în modul pas complet, deci dacă activați ulterior modurile de microstepping, curentul prin bobine va putea depăși acest curent măsurat în pas complet cu 40% (1/0, 7) pe anumite etape; vă rugăm să luați în considerare acest lucru atunci când utilizați această metodă pentru a seta limita curentă. De asemenea, rețineți că va trebui să efectuați din nou această ajustare dacă schimbați vreodată tensiunea logică, Vdd, deoarece tensiunea de referință care stabilește limita curentă este o funcție a Vdd.

notă: curentul bobinei poate fi foarte diferit de curentul de alimentare, deci nu ar trebui să utilizați curentul măsurat la sursa de alimentare pentru a seta limita de curent. Locul potrivit pentru a vă pune contorul curent este în serie cu una dintre bobinele motorului pas cu pas.

o altă modalitate de a seta limita de curent este să calculați tensiunea de referință care corespunde limitei de curent dorite și apoi să reglați potențiometrul limită de curent până când măsurați acea tensiune pe pinul VREF. Tensiunea VREF pin este accesibil pe un via care este încercuit pe silkscreen de jos a plăcii de circuit. Limita de curent, IMAX, se referă la tensiunea de referință, după cum urmează:

`I_(MAX) = (V_ (REF)) / (8 * R_ (CS))`

sau, rearanjate pentru a rezolva pentru VREF:

„V_ ( REF) = 8 * I_ (MAX) * R_`CS)”

RCS este rezistența sens curent; versiunile originale ale acestei plăci au folosit rezistențe de sens curent de 0,050 centimi, dar am trecut la utilizarea rezistențelor de sens curent de 0,068 centimi în ianuarie 2017, ceea ce face mai utilă gama potențiometrului de reglare. Următoarea imagine arată cum să identificați ce rezistențe de sens curent are placa dvs.:

identificarea rezistențelor originale de sens 50 m (stânga) și 68 m (dreapta) introduse în ianuarie 2017.

deci, de exemplu, dacă doriți să setați limita de curent la 1 A și aveți o placă cu 68 m sense rezistențe de la centimetrii, ați seta VREF la 540 MV. Făcând acest lucru se asigură că, chiar dacă curentul prin fiecare bobină se schimbă de la pas la pas, magnitudinea vectorului curent din motorul pas cu pas rămâne constantă la 1 A:

`sqrt(I_(COIL1)^2 + I_(COIL2)^2) = I_(MAX) = 1 text (a)`

dacă în schimb doriți ca curentul prin fiecare bobină să fie 1 A în modul pas complet, va trebui să setați limita de curent să fie cu 40% mai mare sau 1.4 A, deoarece bobinele sunt limitate la aproximativ 70% din limita de curent setată în modul pas complet (ecuația de mai sus arată de ce este cazul). Pentru a face acest lucru cu o placă cu rezistențe de sens de 68 m, ați seta VREF la 770 MV.

considerații de disipare a puterii

driverul IC A4988 are o putere maximă de curent de 2 A pe bobină, dar curentul real pe care îl puteți livra depinde de cât de bine puteți menține IC-ul rece. Placa de circuite imprimate a purtătorului este proiectată pentru a extrage căldura din IC, dar pentru a furniza mai mult de aproximativ 1 A pe bobină, este necesară o radiator sau o altă metodă de răcire.

acest produs se poate încălzi suficient pentru a vă arde cu mult înainte ca cipul să se supraîncălzească. Aveți grijă când manipulați acest produs și alte componente conectate la acesta.

vă rugăm să rețineți că măsurarea curentului la sursa de alimentare nu va oferi, în general, o măsură exactă a curentului bobinei. Deoarece tensiunea de intrare la șofer poate fi semnificativ mai mare decât tensiunea bobinei, curentul măsurat pe sursa de alimentare poate fi destul de puțin mai mic decât curentul bobinei (șoferul și bobina acționează practic ca o sursă de alimentare cu comutare). De asemenea, dacă tensiunea de alimentare este foarte mare în comparație cu ceea ce are nevoie motorul pentru a atinge curentul setat, ciclul de funcționare va fi foarte scăzut, ceea ce duce, de asemenea, la diferențe semnificative între curenții medii și RMS.

diagrama schematică

diagrama schematică a transportatorului șoferului motorului pas cu pas A4988 (atât ediții verzi, cât și negre).

Notă: Această placă este un înlocuitor drop-in pentru transportatorul nostru original (și acum întrerupt) a4983 stepper motor driver. Noul A4988 oferă protecție la supracurent și are o extragere internă de 100k pe pinul de selecție MS1 microstep, dar altfel este practic identic cu A4983.