Плата драйвера крокового двигуна A4988 для мікрокрокового управління, Allegro, 8-35 В, до 2 А, з регуляторами 5 В і 3,3 В, захист

Носій драйвера крокового двигуна A4983/A4988 з регуляторами напруги з розмірами.

Огляд

Цей продукт є несучою платою або платою роз’єму для мікрокрокового драйвера Allegro A4988 DMOS із транслятором і захистом від перевантаження по струму; тому ми рекомендуємо уважно прочитати таблицю даних A4988 (380k pdf) перед використанням цього продукту. Цей драйвер крокового двигуна дозволяє керувати одним біполярним кроковим двигуном із вихідним струмом до 2 А на котушку (див.Розсіювання потужностірозділ нижче для отримання додаткової інформації). Ось деякі з ключових функцій драйвера:

• Простий інтерфейс керування кроками та напрямками
• П'ять різних роздільних здатностей: повний крок, півкроку, чверть кроку, восьмий крок і шістнадцятий крок
• Регульоване керування струмом дозволяє встановлювати максимальний вихідний струм за допомогою потенціометра, що дозволяє використовувати напруги, що перевищують номінальну напругу крокового двигуна, щоб досягти вищої швидкості кроку
• Інтелектуальне керування подрібненням, яке автоматично вибирає правильний поточний режим розкладання (швидке розкладання або повільне розкладання)
• Теплове відключення при перегріві, блокування від низької напруги та захист від перехресного струму
• Захист від замикання на землю та короткого навантаження

Цей носій має захист від зворотного живлення на основному вході живлення та вбудовані стабілізатори напруги 5 В та 3,3 В, які усувають потребу в окремих джерелах логіки та двигуна та дозволяють керувати драйвером за допомогою мікроконтролерів, що живляться на 5 В або 3,3 В. Ми також продаємо меншу версію держателя A4988 без регуляторів напруги.

Як і майже всі інші наші плати-носії, цей продукт постачається з усіма компонентами поверхневого монтажу, включно з мікросхемою драйвера A4988, встановленими, як показано на зображенні продукту.

Деякі уніполярні крокові двигуни (наприклад, з шістьма або вісьмома виводами) можуть керуватися цим драйвером як біполярні крокові двигуни. Для отримання додаткової інформації перегляньте розділ поширених запитань. Уніполярні двигуни з п'ятьма виводамине можнавикористовувати з цим драйвером.

Обладнання в комплекті

Носій драйвера крокового двигуна A4988 із регуляторами напруги постачається з одним 1?14-контактним відривним роз'ємом 0,1" та одним 1?8-контактним роз'ємом 0,1". Роз’єми можна припаяти для використання з макетними платами без пайки або гніздовими роз’ємами 0,1 дюйма. Ви також можете припаяти проводи двигуна та інші з’єднання безпосередньо до плати.

Використання драйвера

Мінімальна схема підключення мікроконтролера 5 В до драйвера крокового двигуна A4983/A4988 із регуляторами напруги (повнокроковий режим).

Силові підключення

Для драйвера потрібна напруга логічного живлення (3–5,5 В), яка підключається до контактів VDD і GND, а напруга живлення двигуна (8–35 В) підключається до контактів VMOT і GND. Логічна напруга може надходити від зовнішнього джерела, наприклад, від того, що живить логіку решти системи, або шляхом перемикання виходу регулятора напруги 5 В або 3,3 В на VDD. Існують також площадки для поверхневого монтажу, які дозволяють вибрати VDD, зробивши паяний міст через відповідні площадки. Зауважте, що регулятори драйвера також можна використовувати для живлення іншої електроніки в системі, наприклад керуючого мікроконтролера.

Джерело живлення двигуна має забезпечувати очікуваний струм для крокових двигунів, що використовуються (пікові значення до 4 А).

З'єднання двигуна

Чотири-, шести- та восьмипровідні крокові двигуни можуть керуватися A4988, якщо вони правильно підключені; Відповідь на поширені запитання детально пояснює правильну проводку.

УВАГА:Підключення або відключення крокового двигуна під час живлення драйвера може пошкодити драйвер. (Більш загально, перестановлення будь-чого, коли воно живиться, викликає проблеми.)

Розмір кроку (та мікрокроку).

Крокові двигуни зазвичай мають специфікацію розміру кроку (наприклад, 1,8° або 200 кроків на оберт), яка застосовується до повних кроків. Мікрокроковий драйвер, такий як A4988, забезпечує більш високу роздільну здатність, дозволяючи розташування проміжних кроків, які досягаються шляхом живлення котушок із проміжними рівнями струму. Наприклад, керування двигуном у чвертькроковому режимі дасть двигуну 200 кроків на оберт 800 мікрокроків на оберт за допомогою чотирьох різних рівнів струму.

Вхід селектора роздільної здатності (розміру кроку) (MS1, MS2, MS3) дозволяє вибрати з п’яти роздільних здатностей відповідно до таблиці нижче. MS1 і MS3 мають внутрішні 100kΩ висувні резистори, а MS2 має внутрішній 50kΩ висхідний резистор, тому, якщо залишити ці три мікрокрокові контакти вибору відключеними, це призведе до повнокрокового режиму. Щоб мікрокрокові режими працювали правильно, обмеження струму має бути встановлено достатньо низьким (див. нижче), щоб увімкнулося обмеження струму. В іншому випадку проміжні рівні струму не підтримуватимуться належним чином, і двигун буде ефективно працювати в повнокроковому режимі.

Керуючі входи

Кожен імпульс на вході STEP відповідає одному мікрокроку крокового двигуна в напрямку, вибраному контактом DIR. Зверніть увагу, що контакти STEP і DIR не підтягуються до будь-якої конкретної внутрішньої напруги, тому ви не повинні залишати жоден із цих контактів плаваючим у своїй програмі. Якщо ви просто хочете обертання в одному напрямку, ви можете прив’язати DIR безпосередньо до VCC або GND. Мікросхема має три різні входи для керування багатьма станами живлення:RST,SLP, іEN. Докладніше про ці стани живлення див. у таблиці даних.

Обмеження струму

Щоб досягти високої швидкості кроків, живлення двигуна зазвичай набагато вище, ніж це було б допустимо без активного обмеження струму. Наприклад, типовий кроковий двигун може мати максимальний номінальний струм 1 А з 5Ω опір котушки, який вказував би на максимальне живлення двигуна 5 В. Використання такого двигуна з 12 В дозволило б вищі швидкості кроку, але струм необхідно активно обмежувати до 1 А, щоб запобігти пошкодженню двигуна.

A4988 підтримує таке активне обмеження струму, і потенціометр тримера на платі можна використовувати для встановлення обмеження струму. Один із способів встановити обмеження струму - перевести драйвер у повнокроковий режим і виміряти струм, що проходить через одну котушку двигуна, без тактування входу STEP. Виміряний струм буде в 0,7 разів перевищувати обмеження струму (оскільки обидві котушки завжди ввімкнені та обмежені до 70% у повнокроковому режимі). Зверніть увагу, що обмеження струму залежить від напруги Vdd.

Іншим способом встановлення обмеження струму є вимірювання напруги на виводі REF і обчислення результуючого обмеження струму (резистори визначення струму становлять 0,05Ω). Для отримання додаткової інформації див. таблицю даних A4988.

Розсіювання потужності

Інтегральна схема драйвера A4988 має максимальний номінальний струм 2 А на котушку, але фактичний струм, який ви можете забезпечити, залежить від того, наскільки добре ви можете підтримувати мікросхему в охолодженому стані. Друкована плата носія призначена для відведення тепла від мікросхеми, але для забезпечення понад приблизно 1 А на котушку потрібен радіатор або інший спосіб охолодження.

Цей продукт можна отриматигарячийдостатньо, щоб спалити вас задовго до того, як чіп перегріється. Будьте обережні під час поводження з цим продуктом та іншими компонентами, пов’язаними з ним.

Зауважте, що вимірювання споживаного струму джерелом живлення не обов’язково забезпечує точне вимірювання струму котушки. Оскільки вхідна напруга драйвера може бути значно вищою за напругу котушки, виміряний струм джерела живлення може бути трохи нижчим за струм котушки (драйвер і котушка в основному діють як імпульсний понижуючий джерело живлення). Крім того, якщо напруга живлення дуже висока порівняно з тією, яка потрібна двигуну для досягнення встановленого струму, робочий цикл буде дуже низьким, що також призводить до значних відмінностей між середнім і середньоквадратичним струмами.

Принципова схема

Принципова схема драйвера крокового двигуна md09a A4988 з регуляторами.

Примітка:Ця плата замінює оригінальний драйвер крокового двигуна A4983 із регуляторами напруги. Ключова відмінність полягає в тому, що новий A4988 пропонує захист від надструму, якого не вистачає в A4983; в іншому він практично ідентичний A4983.

Люди часто купують цей продукт разом з:

Універсальна алюмінієва монтажна втулка Pololu для пари валів 5 мм

Носій драйвера крокового двигуна A4988

Кроковий двигун: однополярний/біполярний, 200 кроків/об, 42x48 мм, 4 В, 1200 мА