DRV8880 - Schrittmotortreiber 45 V / 1 A - Pololu 2971

Produktbeschreibung: DRV8880 - 45V / 1A Schrittmotortreiber

Das Modul basiert auf dem DRV8880-Treiber von Texas Instruments und ermöglicht die Ansteuerung eines Schrittmotors mit einer maximalen Stromaufnahme von 1 A pro Spule (mit Kühlung bis zu 1,6 A). Es wird mit einer Spannung von 6,5 V bis 45 V versorgt. Vor der Verwendung empfehlen wir Ihnen, die Dokumentation des Treibers DRV8880 zu lesen. Nachfolgend sind einige der Hauptmerkmale des Produkts aufgeführt:

• Das Modul zeichnet sich durch eine einfache Schritt- und Richtungssteuerungsschnittstelle aus
• Es kann in sechs Modi arbeiten: Vollschritt, nicht kreisförmig 1/2, 1/2, 1/4, 1/8 und 1/16 Schritt.
• Ermöglicht die Steuerung des maximalen Motorstroms mit einem Potentiometer, das die Verwendung von höheren Versorgungsspannungen als den Nennwerten für Motoren ermöglicht, wodurch eine schnellere Schrittgeschwindigkeit erreicht wird
• Motoren können mit einer Spannung von 6,5 V bis 45 V betrieben werden
• Stromaufnahme bis 1,6 A (1 A ohne externe Kühlung)
• Dank des integrierten Spannungsreglers muss der Anwender den Logikteil nicht zusätzlich mit Strom versorgen.
• DRV8880 arbeitet mit Systemen mit einer logischen Spannung von 3,3 V und 5 V.
• Es hat einen Schutz gegen zu hohen Strom, Temperatur und Kurzschluss und ein System, das den Start blockiert, wenn die Versorgungsspannung zu niedrig ist
• Um die wärmeableitende Oberfläche zu vergrößern, wurde die Platte in einer Vierschichttechnik mit einer dickeren Kupferabdeckung hergestellt
• Von unten offenes Massefeld zum Anlöten von Kühlkörpern
• Das Modul ist hinsichtlich Abmessungen und Leistung kompatibel mit dem System auf Basis des A4988- Controllers

Schrittmotortreiber - Draufsicht.

Unser Angebot umfasst auch die Version DRV8824 für Motoren mit geringerer Leistung. DRV8824 ermöglicht eine Stromaufnahme von bis zu 0,75 A pro Spule (bis zu 1,2 A mit zusätzlicher Kühlung)

Spezifikation des Schrittmotortreibers Pololu DRV8880

• Versorgungsspannung: von 6,5 V bis 45 V.
• Dauerstrom durch die Spule: 1 A.
• Maximaler Momentanstrom pro Spule: 1,6 A
• Versorgungsspannung des Logikteils: von 1,8 V bis 5,3 V
• Auflösung: 1, nicht kreisförmig 1/2, 1/2, 1/4, 1/8 und 1/16 Schritt.

Anschließen der Steuerung

Um einen bipolaren Schrittmotor zu steuern, schließen Sie das System wie in der folgenden Abbildung gezeigt an. Der Treiber ermöglicht es Ihnen auch, mit einigen unipolaren Motoren zu arbeiten, Details finden Sie im Handbuch .

Steuerung

Ein an den STEP-Pin gegebener Impuls bewirkt einen Schritt des Motors in die gewählte Richtung, indem der DIR-Pin den entsprechenden logischen Zustand (hoch oder niedrig) erhält. Die STEP- und DIR-Pins werden intern über einen 100-kΩ-Widerstand auf Masse gezogen. Wenn sich der Motor nur in eine Richtung drehen soll, kann der DIR-Pin unbeschaltet bleiben.

Das System verfügt über zwei weitere Eingänge zur Steuerung des Stromverbrauchs: SLEEP und ENABLE, ihre Beschreibung befindet sich in der Dokumentation . Beachten Sie, dass der SLEEP-Pin intern über einen 100-kΩ-Widerstand auf Masse gezogen wird und ENABLE über einen 10-kΩ-Widerstand mit Strom versorgt wird. Um das Modul einzuschalten, müssen Sie den High-Zustand auf den SLEEP-Pin setzen. Der ENABLE-Pin darf nicht angeschlossen werden, da er standardmäßig aktiviert ist.

Der DRV8880-Treiber hat auch einen als FAULT gekennzeichneten Ausgang. Der niedrige Status (logische Null) signalisiert das Auftreten von Unregelmäßigkeiten im Systembetrieb, z.B. die Aktivierung einer der Schutzfunktionen. Auf der Platine wurde der Pin mit dem SLEEP-Pin verbunden, so dass ein Hochziehen des SLEEP-Pins auch FAULT zu VCC (Pull-up) hochziehen wird. Dank der Verwendung eines seriellen Schutzwiderstands kann die FAULT-Leitung auch mit der VCC-Spannung verbunden werden, wodurch das Modul Pin-kompatibel zur A4988 -Version ist.

Leistung

Das System kann mit einer Spannung im Bereich von 6,5 V bis 45 V versorgt werden, die zwischen den Pins VMOT (+) und GND (-) angeschlossen wird. Die Spannung sollte durch einen externen Kondensator gefiltert werden, der sich so nah wie möglich an der Treiberplatine befindet. Seine Kapazität hängt von der maximalen Stromaufnahme des Motors ab.

Auflösung

Ein Mikroschritttreiber wie der DRV8880 ermöglicht dem Motor, mit einer hohen Auflösung von bis zu 1/32 Schritt zu arbeiten. Die Schrittweite wird über die Eingänge M0 und M1 ausgewählt – die verfügbaren Modi sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Standardmäßig werden alle drei Pins über einen 10-kΩ-Widerstand auf Masse gezogen (Pull-Down). Wenn Sie sie nicht verbunden lassen, wählen Sie den Betriebsmodus in 1/8-Schritten. Wenn Sie beispielsweise einen Motor mit einer Auflösung von 200 Schritten pro Umdrehung verwenden, bedeutet die Auswahl des 1/4-Schrittmodus, dass Sie mit einer Auflösung von 800 Positionen pro Umdrehung arbeiten.

Strombegrenzung

Um die hohe Schaltgeschwindigkeit der Stufen beizubehalten, kann eine höhere als die nominale Motorversorgungsspannung verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, den durch die Spulen fließenden Maximalstrom auf den Katalogwert des Motors zu begrenzen.

Das Modul ermöglicht eine aktive Strombegrenzung mit einem Potentiometer. Eine Möglichkeit, eine Begrenzung einzuführen, besteht darin, den Controller in den Vollschrittmodus zu versetzen und den durch eine Spule fließenden Strom zu messen, ohne ein Signal an den STEP-Eingang anzulegen. Der gemessene Strom beträgt 70 % des eingestellten Grenzwerts (beide Spulen sind immer eingeschaltet und im Vollschrittmodus auf 70 % begrenzt).

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Spannung am REF-Pin (mit einem Kreis auf der Platine markiert) zu messen und die Stromgrenze zu berechnen (Messwiderstände haben einen Wert von 0,2 Ω). Die Stromgrenze kann aus der Formel berechnet werden:

Strombegrenzung = VREF × TRQ / 1,32

wobei TRQ der Prozentsatz der Stromverstärkung durch die Pins TRQ0 und TRQ1 ist. Wenn Ihr Motor beispielsweise maximal 1 A ziehen kann, können Sie die Grenze auf 1 A setzen, indem Sie VREF auf 0,75 V setzen und die Skalierungsstifte unbeschaltet lassen.

Wärmeableitung

Die Platine ist so ausgelegt, dass sie bei einer Dauerstromaufnahme von ca. 1 A pro Spule Wärme abführen kann. Ist der Strom viel höher, sollte ein externer Kühlkörper verwendet werden, der mit Wärmeleitkleber befestigt werden kann.

Diagramm

Das System enthält die notwendigen passiven Komponenten für den korrekten Betrieb des Controllers . Das Anschlussschema ist in den folgenden Abbildungen dargestellt.

Laden Sie das DRV8880-Treiberdiagramm im PDF-Format herunter.

Hauptunterschiede zur A4888-Version

Das DRV8880-Modul ist so konzipiert, dass es mit der auf dem A4988-Chip basierenden Version kompatibel ist. Die Platinen haben die gleiche Form, Größe und Anschlussbelegung. Es gibt jedoch einige Unterschiede zwischen ihnen, darunter:

• Der als Versorgungsspannung verwendete Pin des Logikteils A4988 wurde durch den FAULT-Pin ersetzt, da der DRV8880 keine zusätzliche Stromversorgung benötigt. FAULT wurde über einen Schutzwiderstand verbunden, sodass es erfolgreich in einem System verwendet werden kann, das für das A4988-Modul ausgelegt ist, wobei dieser Pin die Versorgungsspannung des Logikteils (von 1,8 V bis 5,3 V) erhält.
• Im DRV8880-Modul ist der SLEEP-Pin standardmäßig nicht hochgezogen, er wurde über einen 10-kΩ-Widerstand mit der FAULT-Leitung verbunden.In Systemen, die für den A4988-Chip ausgelegt sind, über die Versorgungsspannung des mit FAULT verbundenen Logikteils, der 10 Der k-Widerstand zieht SLEEP auf die Versorgungsspannung und setzt den High-Zustand.
• Das Potentiometer, das den maximalen Strom für Motoren begrenzt, befindet sich an anderer Stelle
• Mit dem DRV8880 können Sie im nicht kreisförmigen 1/2-Schritt-Modus arbeiten, während dies beim A4988 nicht der Fall war
• DRV8880 hat einen größeren Versorgungsspannungsbereich bis 45 V (A4988 bis 35 V), wodurch er auch weniger anfällig für kurze elektrische Impulse mit hoher Amplitude (sogenannte Pins) ist
• Leads haben unterschiedliche Namen, führen aber die gleichen Funktionen aus

• DRV8880 hat keinen RESET-Pin

• DRV8880 hat 2 Steuerpins, während A4988 3 Pins hat.