arranque con el pie izquierdo (driver e interface)

[lagruya]

hola a todos denuevo.

estoy haciendo las pruebas con una fuente de 33Vdc y se me presenta el siguiente problema: al hacer girar el motor, este gira unos segundos y acto seguido, se funde el fusible de 4A de la fuente. Revise la Vref y esta ok, en 0,27V (para una Rsene de 0,1ΩJ y una corriente de motor de 2,8A). Ademas revise la secuencia de pasos que entrega el L297 y esta ok. El enable de la interface tambien funciona de diez. Lo unico que se me ocurre es que el L297 no este comparando bien Vref con Vsense o que el fusible este demasiado cerca del valor de consumo del motor y que por algun pico este reventando. Esto es raro porque cuando la probe con la fuente de 22Vdc no tuve historia. Queria consultar antes de meterle un fuse mas grande.

gracias y saludos.

[lagruya]

bueno, malas noticias, denuevo en el principio... que poco duro la primavera...

reemplaze el fusible por uno de 8A pensando en que en determinados momentos las bobinas se energizarian al mismo tiempo, a 2,8A por cada una tengo 5,6A un fusible de 8A esta mas que bien.
en fin, giro para un lado, luego hago girar el motor para el otro y en ese intento, se fundio uno de los L6203, esto es el colmo, lo alimente con una fuente de 33Vdc, que cuernos pasa? la hoja de datos pone como maximo de Vs 48V y tipicos 36V, en este caso lo probe con 33V. La prueba anterior la hice con 22Vdc y andubo bien, lo probe hasta el cansancio, pero a 22V estoy 14V abajo de la Vs tipica, no tiene sentido hacer un control de corriente con esas caracteristicas.
Me acaba de pasar, estoy re caliente!!!! y no se que pensar, ustedes que opinan? (sobretodo aquellos que ya hayan usado los L6203, con que alimentacion los hicieron laburar?).

bueno, desde ya muchas gracias y saludos.

[matiscandalo]

hola lagruya... que raro lo que te pasa... yo arme unos drivers con los l6203 y no tube problemas, por lo menos en el que probe... usaste el mismo l297 para todas las pruebas? puede ser que no este chopeando bien... revisa bien la conexion y los valores del oscilador... se quema siempre el mismo l6203? medi la tension nomimal que tenes en las bobinas de los motores.... no se me ocurre otra... si no te molesta subite el layout y le pegamos un vistazo...

Saludos y animo... a mi me sucedia lo mismo pero con los mosfet de un driver unipolrar, no pegaba una...je
Matias.

[lagruya]

hola lagruya... que raro lo que te pasa... yo arme unos drivers con los l6203 y no tube problemas, por lo menos en el que probe... usaste el mismo l297 para todas las pruebas? puede ser que no este chopeando bien... revisa bien la conexion y los valores del oscilador... se quema siempre el mismo l6203? medi la tension nomimal que tenes en las bobinas de los motores.... no se me ocurre otra... si no te molesta subite el layout y le pegamos un vistazo...

Saludos y animo... a mi me sucedia lo mismo pero con los mosfet de un driver unipolrar, no pegaba una...je
Matias.

(EDITADO: atencion estos diseños contienen errores, en este enlace esta la version definitiva que funciona correctamente http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=23274.msg222224#msg222224, a lo largo del post esta el proceso con el que di para corregirlo)


el L297 era nuevo (con respecto a las anteriores fulminadas de los L6203, es el mismo que use con la fuente de 22Vdc), no se quema siempre el mismo y ahora voy a probar el chopeado simulando una Vsence. Veremos que sucede.

gracias.

[lagruya]

hola a todos:

estuve leyendo bastante sobre drivers para tratar de deducir cual es el problema que tiene el mio.

la application note "CONTROLLING VOLTAGE TRANSIENTS IN FULL BRIDGE DRIVER APPLICATIONS"
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxyrs.pdf
establece que en ciertos casos es necesario proteger los dispositivos de las cargas inductivas transitorias de los motores, ademas aclara que los transistores dmos del l6203 tienen un tiempo de turn off de 25 a 50 nano segundos y los diodos de proteccion tienen un tiempo de turn on de 150ns. Es decir el dispositivo queda expuesto a los picos de corriente inversa de las bobinas del motor en mas de 100ns. (la red RC en paralelo a las salidas del L6203 tendria que funcionar como un retraso a la descarga de las bobina, en mi diseño los valores que puse son R=10ohms y C=22nF, el tema es que el calculo de esa red varia segun la inductancia de las bobinas y la verdad es que es un quilombo, en la application note da como alternativa a esto el uso de diodos de proteccion schottky)

tambien encontre en este caso:
http://www.frs-cnc.com/foro1/viewtopic.php?f=4&t=576&hilit=l6203
que es muy similar al problema que se me presenta. En este caso el problema es basicamente que los diodos de proteccion de los dmos del puente h de el L6203 no se bancan la corriente de descarga de las bobinas producto del chopeado por enable.

Tanto la application note como la solucion que encontro el flaco del caso citado, fueron diodos de proteccion, estos tienen que ser ultra rapidos o en el mejor de los casos Schottky (los cuales no tienen tiempo de turn on-off).
Me inclino a pensar que la solucion a mi problema vendria por ese lado, del hecho de haber probado con una alimentacion de 22Vdc y no haber tenido problemas, luego con 33Vdc, soporto un pequeño giro, aguanto la posicion (con una Vref al 50%, esto devido a la intervencion del pic) pero luego al volver a hacerlo girar (con la Vref al 100%) giro hasta que murio uno de los L6203. Los diodos de proteccion del L6203 tienen que enfrentar las tenciones (y sus respectivas corrientes) transitorias de las bobinas durante el chopeado, cuando esta quieto sosteniendo la posicion los diodos de proteccion integrados no estan en funcionamiento. A bajas tenciones las corrientes transitorias son menores, seguramente a 22Vdc los diodos se bancaron bien esas corrientes.

bueno redondeando, dos consultas: por un lado ¿que opinan de este analisis? por otro ¿me pueden recomendar algun diodo schottky que se vanque en inversa una tencion mayor a 50V y una corriente en directa de 3A como minimo (o mayores Amperes a corrientes pulsadas) o algun diodo ultra fast que se ajuste a estos valores?

desde ya muchas gracias.

[Tano]

Hola, es posible que sea la inductancia alta de los motores , sobre todo si son de tencion elevada y baja corriente en particular (pone el datashet de los mismos si es posible).

Si la inductancia es alta se genera una fuerza contra electro motris alta , superando mas de 7 veces la tencion de alimentacion , en ese caso como comentaste antes los diodos de los integrados no se la bancan, no esta mal colocar los diodos externos de proteccion como comentaste antes y como figuran  en los driver de Esteban de baja potencia, en el diseño de mi driver estaba planeado pero como no me surgio el problema los descarte.

Abrazos
              Edu

[lagruya]

hola Tano, si me inclino por esa opcion, ayer compre los diodos 8 sttchosky 50sq100 esta es la hoja de datos:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/50sq.pdf

y esta es la hoja de datos del motor:



espero poder probar resultados hoy.

[Tano]

Hola mira por lo que veo en la hoja de dato del motor la inductancia no es para nada elevada es mas es un valor muy similar a la que tenia los motores que use para probar mis drivers.

Respecto a los diodos tienen muy baja tencion de pico inverso, si te fijas en en el datashet ronda en los 100V y sin ir muy lejos calculas a groso modo que la tencion pico inversas de la bobina normalmente supera en mas de 7 veces la fuente al colocarle 32V de alim estaras por sobre los 230V mas del doble de lo que soportan los diodos. Yo te diria que pongas los BY299 que soportan 800V y aparte son faciles de encontrar.

En realidad me tiene bastante asombrado tu problema y lamentablemente no creo que venga por el lado de los diodos, la verdad no pude analizar tu circuito por cuestiones de trabajo, pero cuando tenga un tiempo le doy un vistaso y te comento si le encuentro algo raro.

Comentario al margen los capacitores no se te pincho ninguno???? sobre todo los del muestreo de salida y el filtro de salida (que no se si tomaste la precaucion pero son conveniente que sean de poliester no menos de 250v con diodos y 400V sin diodos de proteccion).

Abrazo
            Edu

[lagruya]

tano y resto del foro:

si, 6,8mH no es mucho...
con respecto a los diodos, la tension de inversa es de 100V, pero la inversa que tienen que soportar es cuando los transitores estan conduciendo, eso seria 33Vdc. Luego cuando los transistores son desabilitados por el enable via chopeado, entrarian en directa los diodos descargando los picos de la bobina. ¿estoy en lo cierto o me gaste unos buenos mangos en 8 schottky al dope   ?
pensaba comprar unos diodos rapidos tipo los BY299, pero no lo hice por aquello que dice la aplication note sobre voltages transitorios (el Toff de los transistores dmos del puente esta entre 25 y 50 Ns y el Ton de los diodos es de 150Ns) justamente el Ton de los BY299 y de la mayoria de los diodos rapidos es como minimo 150Ns, quedando al descubierto por mas de 100Ns los DMOS del puente. En cambio los schottky no tienen tiempo de retardo en actuar.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxyrs.pdf
¿será que me confundi mal.... ?

Los capacitores no se pincharon, son todos de poliester, pero no se su voltage, adjunto una foto de los mismos, los verdes son los de 15nf.


tengo todo armado, para probar, pero ahora con lo que me decis de los diodos me agarro un cagaso barbaro  

gracias por el tiempo!

[lagruya]

hola, comence las pruebas:

sin alimentar el motor:

L297 OK. Secuencia de pasos correcta,
Vref correcta: 0,27V
Pic funciona perfecto: RB0 toma una muestra del clock, si por mas de un segundo no hay ningun pulso de paso, pone RA0 a 1, esto exita la base del 547 y agrega una resistencia en paralelo a Vref, llevandola a 0,14V.

alimentando el motor:

Fuente motor: 22Vdc

motor configurado a half step

configuracion mach3
Motor tuning: step per (mm) 1 - Velocity (mm per min) 400 (esto seria 1 RPM)

resultado:
gira unos 5 pasos y se funde el fusible de 4A de la fuente.
motor ni calienta, tampoco los L6203 ni los diodos.

conclusiones???
1) yo ya habia probado el motor con esta fuente (22Vdc) con fuse de 4A y andaba de diez, ¿porque ahora no?
lo que no recuedo es haberlo hecho girar a 1RPM (pero seguro lo hice andar bien lento y tambien rapido, es mas probe varios G code sin dramas), dedusco que el chopeado para mayores velocidades, hace que la corriente de las bobinas nunca llegue a 3A, con lo cual en los pasos en que dos bobinas estan energizadas tengo 6A y pincha el fuse, ¿estoy en lo cierto?
no me animo a ponerle un fuse mas grande, porque eso mismo pense cuando alimente con 33Vdc, porque paso lo mismo, giro unos pasos y fundio fuse, puse fuse de 8A y fundí los dos L6203

Estoy aterrado y practicamente en bancarrota...  no quiero matar estos L6203 que me miran con ojitos de perrito mojado.
¿que opinan?

[lagruya]

segunda prueba:

Fuente 22Vdc fuse 4A

Modifique Vref a 1A o sea Vref=0,1V
pic desabilitado.

resultados:

con mach3 a pasos por mm en 1 y Velocidad (mm x minuto) a 400 (1RPM):
gira lo mas bien, no se quema nada  
lo que me llama la atencion es que al medir el voltage en Rsense oscila entre 0,6V y 0,3V (con Vref a 0,1V no deveria dar 0,1V, o sera que por el chopeado lo que en realidad estoy midiendo es la descarga de las bobinas, de ser así no deveria cambiar el signo?)

con mach3 a pasos por mm en 1 y velocidad en 40000 (100 RPM)
gira lo mas bien, pero en la asceleracion hay un instante en el que cabecea (alguna idea de porque esto)
al medir V en Rsense me da ahora si 0,1V pero cuando lo dejo de hacer girar me tira denuevo 0,3V (esto me intriga ¿a que corresponde, es como pienso producto del chopeo, la descarga de las bobinas, o es que al desacelerarce vuelvo a RPMs bajas como el caso anterior?)

perdon por lo extenso y pesado de mis post, pero necesito sacar conclusiones con alguien que tenga experiencia en esto.
muchas gracias.

[lagruya]

uuuuyyyyy!!!!!!

me parece que me di cuenta de algo que puede ser la causa de todos los males:
en el esquema de mi circuito puse las Vsense invertidas en el l297
es decir las Rsense del L6203 (el de mas abajo en el esquema) que controla la bobina AB (en mi caso por la hoja de datos del motor seria la AC) a la pata 13 del L297 (SENSE 2). Y viceverza. Como puede verse en el esquema:



digamos, si estoy en lo cierto SENSE 1 es para el chopeo de la bobina AB (en mi caso AC) y SENSE 2 es para el chopeo de la bobina CD (en mi caso BD)
si tengo estas invertidas me esta aplicando un chopeo para la bobina AB en funcion de lo que mide en la bobina CD y esto es una reverenda metida de pata ¿no es así?  

sobre todo en half step que se dan casos donde una bobina no esta exitada y otra si, por ejemplo:

00 (AB) 01 (CD)
con las Vsence invertidas para el chopeado CD no esta superando Vref porque se guia por Rsene de AB que no le circula corriente, con lo cual la corriente por CD se incrementa hasta donde se le cante, en realidad dependiendo de la Frecuencia de pasos hasta que llegue el siguiente paso. (me duele de la verguenza.... por favor confirmenme esto, que en primer lugar me voy a poner muy contento porque habre solucionado el problema, si es que no subyace algun otro, pero en segundo lugar me voy a querer matar)

[matiscandalo]

hola lagruya... me parece que estas en lo cierto... el l297 esta haciendo el chopeo en una bobina con la referencia de la otra, y cuando una no esta energizada toma esa referencia (SENSE) para hacer el chopeo, entoces aumenta la corriente hasta igualar los valores de Vref y sense y es ahi donde se arma el lio, al no estar energizada no tiene referencia y aumenta la coriente en la otra... nada mas ni nada menos de lo que comentabas antes... Que bueno que te hayas dado cuenta de ese error, el otro dia le pegue un vistazo al esquematico y se me paso.... cambialo y nos contas como fue, pero seguro que ahi esta el problema...

Salidos, Matias

[lagruya]

bueno, jeje ahora si.
funciona perfecto, con 33Vdc el chopeo va joyita, con el tester no supera en Vsense 0,1V (es un valor eficas obiamente porque es una corriente pulsada la que circula por allí)

con el mach3 las maximas RPM que le pude sacar al motor (FL60STH86-2008BF, la hoja de datos esta en uno o dos post anteriores)  fueron 350, eso me llama la atencion, me esperaba sacarle mas, pero teniendo encuenta a las exposiciones que estubo sometido este motor puede que se haya embromado, ademas cuando esta detenido hace un zumbido agudo (como si las bobinas emitieran sonido, no mecanico), lo mismo a bajas RPM. Queria saber de alguien que haya usado estos motores, si esto es comun, lo de las 350 RPM y lo del zumbido.

chagracias!!!

[ESTECA55]

Hola, yo con esos motores trabajo a 600 rpm, en los G0. en vacio tiran  mas.

Y lo del zumbido es normal, es el control de corriente funcionando a unos 20 KHz.

Saludos

me alegro que funcione