DRV8825 - Драйвер крокового двигуна 45 В / 2,2 А - Pololu 2133

Опис продукту: Pololu DRV8825 - драйвер крокового двигуна 45 В / 2,2 А

Модуль базується на драйвері DRV8825 від Texas Instruments і дозволяє керувати кроковим двигуном з максимальним струмом споживання 1,5 А на обмотку (з охолодженням до 2,2 А). Живиться від мережі з напругою від 8,2 В до 45 В. Перед використанням рекомендуємо ознайомитися з документацією драйвера DRV8825.

Наш асортимент також включає версію DRV8824 для двигунів меншої потужності. DRV8824 забезпечує споживання струму до 0,75 А на котушку (до 1,2 А з додатковим охолодженням).

Pololu DRV8825 - драйвер крокового двигуна 45 В / 2,2 А.

Підключення драйвера DRV8825.

Основні особливості драйвера DRV8825

• Модуль має простий інтерфейс керування кроком і напрямком руху
• Може працювати в шести режимах: Повний крок, половина кроку, 1/4 кроку, 1/8 кроку, 1/16 кроку і 1/32 кроку.
• Дозволяє регулювати максимальний струм двигуна за допомогою потенціометра, що дає змогу використовувати вищі напруги живлення, ніж номінальні значення для двигунів, що призводить до більшої швидкості кроку
• Двигуни можуть працювати з напругою від 8,2 В до 45 В
• Струм споживання до 2,2 А (1,5 А без зовнішнього охолодження)
• Завдяки вбудованому стабілізатору напруги користувачеві не потрібно подавати на логічну секцію додаткове живлення.
• DRV8824 працює з системами з логічною напругою 3,3 В і 5 В.
• Він має захист від надмірного струму, температури та короткого замикання, а також систему, яка блокує запуск, якщо напруга живлення занадто низька
• Для збільшення тепловіддаючої поверхні панель була виготовлена за чотиришаровою технологією з більш товстим мідним покриттям
• Відкрите знизу поле заземлення для пайки на радіаторах
• Модуль сумісний з системою на базі контролера A4988 за габаритами та продуктивністю.

Підключення драйвера DRV8825

Для керування біполярним кроковим двигуном підключіть систему, як показано на наступному малюнку. Драйвер також дозволяє працювати з деякими однополюсними двигунами, докладніше див. в інструкції .

Керування водієм Pololu

Імпульс, поданий на вивід STEP, змушує двигун робити крок у вибраному напрямку, встановлюючи вивід DIR у відповідний логічний стан (високий або низький). Виводи STEP і DIR не підтягуються зсередини. Якщо двигун повинен обертатися тільки в одному напрямку, вивід DIR можна постійно підключити до VCC або GND.

Система має ще три входи для контролю енергоспоживання: RESET SLP і EN, опис яких можна знайти в документації. Зверніть увагу, що ці виводи ні до чого не підключені. Коли вони не використовуються, на них має бути подана зовнішня напруга живлення (високий стан - логічна одиниця в діапазоні від 2,2 В до 5,5 В).

Драйвер DRV8825 також має вихід з позначкою FAULT. Низький рівень (логічний нуль) сигналізує про виникнення порушень в роботі системи, наприклад, про активацію однієї з функцій захисту. На платі цей вивід з'єднаний з виводом SLEEP таким чином, що підтягування виводу SLEEP призводить до підтягування виводу FAULT до VCC (підтягування). Завдяки використанню послідовного захисного резистора, лінія FAULT також може бути підключена до напруги VCC, що робить модуль сумісним з версією A4988.

Обмеження струму

Для підтримки високої швидкості перемикання ступенів можна використовувати вищу за номінальну напругу живлення двигуна. Необхідно лише обмежити максимальний струм, що протікає через котушки, каталожним значенням двигуна.

Модуль дозволяє активно обмежувати струм за допомогою потенціометра. Один із способів ввести обмеження - це перевести контролер в режим повного кроку і виміряти струм, що протікає через одну котушку, без подачі сигналу на вхід STEP. Виміряний струм становить 70% від встановленої межі (обидві котушки завжди увімкнені і обмежені 70% в режимі повного кроку).

Інша можливість - виміряти напругу на виводі REF (позначений кружечком на платі) і розрахувати граничний струм (вимірювальні резистори мають номінал 0,1 Ω). Граничний струм можна розрахувати за формулою:

Обмеження струму = VREF × 2

Наприклад, якщо двигун може споживати максимум 1 А, опорна напруга на виводі VREF має бути 0,5 В.

Джерело живлення для драйвера крокового двигуна

Систему можна живити напругою в діапазоні від 8,2 В до 45 В, підключеною між контактами VMOT (+) і GND (-). Напруга повинна бути відфільтрована зовнішнім конденсатором, розташованим якомога ближче до плати драйвера. Його ємність залежить від максимального струму споживання двигуна.

Відведення тепла

Друкована плата розрахована на відведення тепла при безперервному споживанні струму приблизно 1,5 А на котушку. Якщо струм значно більший, слід використовувати зовнішній тепловідвід, який можна закріпити за допомогою теплопровідного клею.

Основні відмінності від версії A4888

Модуль DRV8825 був розроблений для сумісності з версією на базі мікросхеми A4988. Плати мають однакову форму, розмір і розводку. Однак між ними є деякі відмінності:

• Вивід логічної частини A4988, на який подається напруга живлення, замінено на вивід FAULT, оскільки DRV8825 не потребує додаткового джерела живлення. FAULT був підключений через захисний резистор, тому його можна успішно використовувати в системі, розробленій для модуля A4988, причому на цей вивід подається напруга живлення логічної частини (від 2,2 В до 5,5 В).
• У модулі DRV8825 вивід SLEEP за замовчуванням не підтягнутий до високого рівня, він підключений до виводу FAULT через резистор 10 кОм. У системах, розроблених для мікросхеми A4988, резистор 10 кОм підтягує SLEEP до напруги живлення через напругу живлення логічної частини, підключеної до FAULT, і встановлює високий рівень.
• Потенціометр, який обмежує максимальний струм для двигунів, розташований в іншому місці
• З DRV8825 ви можете працювати в режимі 1/32 кроку, в той час як в A4988 він працював до 1/16 кроку
• DRV8825 має ширший діапазон напруги живлення до 45 В (A4988 до 35 В), що також робить її менш чутливою до коротких електричних імпульсів з високою амплітудою (так званих пінгів)
• Ліди мають різні назви, але виконують однакові функції

Роздільна здатність драйвера Pololu DRV8825

Мікрокроковий драйвер, такий як DRV8825, дозволяє двигуну працювати з високою роздільною здатністю до 1/32 кроку. Розмір кроку вибирається за допомогою входів MODE1, MODE1 і MODE2 - доступні режими перераховані в таблиці нижче. За замовчуванням, всі три виводи підключені до землі через резистор 100 кОм. Якщо ви залишаєте їх непідключеними, виберіть режим повного кроку. Наприклад, якщо ви використовуєте двигун з роздільною здатністю 200 кроків на оберт, вибір режиму ¼ кроку означає, що ви працюєте з роздільною здатністю 800 позицій на оберт.

Схема драйвера крокового двигуна

Система містить необхідні пасивні компоненти для коректної роботиКонтролери. Схема підключення показана на наступних малюнках.

Специфікація драйвера для двигунів Pololu DRV8825

• Напруга живлення: 8,2 В - 45 В
• Безперервний струм через котушку: 1,5 А
• Максимальний миттєвий струм на котушку: 2,2 А
• Напруга живлення логічної частини: 2,5 В - 5,25 В
• Роздільна здатність: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 і 1/32 кроку

Схема драйвера крокового двигуна.