Stegmotorstyrning

[Bola]

Hej!

Tänkte starta ett litet projekt som går ut på att bygga en stegmotorstyrning. ¨
Några krav på stegmotorstyrningen:

• Ställbar ström till motorn på 0.5-6A
  Upplösning, hel och halvsteg

Inte så mycket kanske men tänkte börja där. Tänkte åstadkomma detta genom att helt enkelt göra koppla upp klassiska H-brggan med 4:a lämpliga MOSFETar.
Tänkte också PWM styra för att ställa ström (spänning). Dock har jag lite funderingar på detta. Hur mäter man ström på ett bra sätt? Jag vill att man ska kunna koppla in en motor med i princip vilken resistans som helst och ändå kunna få den ström man ställt in. En tanke jag hade var att mäta spänningen över en resistor med känd resistans som ligger i serie med linningen till motorn och på så sätt räkna ut var det går för ström med en mikrokontroller, låter det som en vettig idé? eller finns det andra smartare lösningar?

Tror vi börjar där. Tackar också för övriga tips som kan tänkas trilla in

[H.O]

Visst, en resistor till jord "i botten" på H-bryggan är nog den i särklass vanligaste och enklaste lösningen men det finns såklart andra metoder.

[Andax]

För strömmätning finns det kretsar som mäter spänningen över ett "sense" motstånd och förstärker upp signalen. Sedan finns det kretsar som mäter strömmen via sk hall-effekt. Elfa har båda sorterna. Sen har jag sett fet-transistorer med en stömmätningsutgång. Har för mig att de var ganska dyra.

[janaf]

Det finns möjligheten att mäta över FET:en, utnyttja dess inre Ron-motstånd, dvs man mäter när den är "på". Kommersiella kretsar väntar X nS efter att drivkretsen slagit på och mäter sedan spänningsfallet. Jag tror att någon av de stora jättarna har mutat in det med patent.

Hallsensor är en väldigt elegant lösning men inte lågbudget, typ 50:-/st för dom sensorer jag känner till, från Allegro. Dom har typ 100kHz upplösning.

Edit: alltså, billigast och enklast är att ha ett lågt motstånd på låga sidan, mellan motor och jord. Ett vettigt värde skulle kunna vara 0.02 ohm:
P=0.5W, U=0.1V vid 5A. Använd låginduktiva motstånd...

[Bola]

Tror det blir som jag tänkte att jag mäter spänning över ett motstånd. Ett par saker där bara (det är ju alltid kul att veta varför man gör som man gör) varför skall motståndet sitta mellan linning och jord eller spelar det någon roll? Nått inom mig säger att det har med induktansen i linningen att göra?

Sen blev jag lite nyfiken på hur man gör med Hallsensron också, är det så att man mäter magnetfältet kring ledaren till linningen och på så sätt räknar ut vad det är för ström som går där?

[janaf]

Mot jord helt enkelt för att det är enklast med den krets som ska mäta spänningen (strömmen) över motståndet. Har du tex en op som ska förstärka signalen från 0-0.1V till något vettigt, så är det normalt enklare att sätta den mot jord.

Ja, Hallsensorn mäter magnetfältet. Allegros IC har förstärkare integreat i IC:n som körs på 0.5V Galvanisk isolering mellan strömsidan och signalsidan gör att strömslingan kan ha hög spänning.

[H.O]

EDIT: janaf var före men eftersom jag redan skrivit så...

Man sätter den "i botten" eftersom strömmen genom resistorn då alltid går åt samma håll och spänningen över motståndet har därmed samma polaritet hela tiden. Om du har motståndet i serie med lindningen så växlar polariteten och det blir krångligare att mäta. Om du har motståndet på höga sidan så refererar spänningen över motståndet inte till jord vilket också gör det lite krångligare.

Hallsensorn funkar precis som du skriver. Strömmen går genom sensorn och man får en utsignal i form av en spänning. Fördelen är att utsignalen är galvaniskt skiljd från strömmen man mäter så man kan enkelt mäta "på höga sidan" om man så önskar. Bra men lite dyrare än en simpel resistorshunt.

[Bola]

Det går inte snabbt när det går långsamt..

Jag undrar lite hur det blir med strömpikar, blir det inte väldigt höga strömmar under en väldigt kort tid? Behöver man ta hänsyn till detta när man väljer mosfet? Eller räcker det med att ta hänsyn till medelströmmen.

Sen undrar jag lite över kopplingsdäcket, hur mycket ström brukar en vanlig typ klara? hittar ingen info om detta på varken elfa eller nått annat ställe.

[janaf]

Överdimensionera FET:arna. Det kostar inte mycket extra. Fast dom tåI en del spikar över medelvärdet också. Men hur mycket ström dom klarar är väldigt temperaurberoende. I den här effektklassen kan du hitta färdiga H-bryggor i en kapsel också.