通过将PWM应用于驱动器的使能输入,可以安全地降低步进电机的功耗吗?


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我有一个基于Allegro A4988芯片的步进电机驱动器分线板。我注意到,当电动机静止时,它的保持转矩要比运动时好得多。我有电池供电的配置,并且在大多数情况下,步进电机仅用于保持位置。极限设置电位器已经在分线板上,因此我无法使用微控制器进行更改。

我是否可以将PWM信号施加到电机驱动器的使能引脚上,以改变流入电机的电流,以便在主动运动时可以较高的电流水平驱动电机并减小保持位置的电流?

我对PWM信号对驱动器电路寿命的影响最感兴趣。数据表上没有任何地方表明您可以或不能做这样的事情。

Answers:


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我不确定“极限设置电位器”是什么意思,但是(假设您的意思是电流检测电阻R S 2(这是一个有趣的设计,应该将它们与低阻抗电阻匹配)我在第9页的“ 内部PWM电流控制 ”部分中进行了阅读:RS1RS2

通过选择RSx和VREF引脚上的电压来设置电流限制的最大值。通过电流限制的最大值(A)来近似跨导函数,该最大值 由ITripMAX

ITripMAX=VREF/(8RS)

其中是检测电阻的电阻(Ω),V_ {REF}是REF引脚上的输入电压(V)。RS

您可以使用REF引脚(引脚17)吗?如果是这样,用DAC进行调整将产生与改变检测电阻相同的效果。

如果没有,启用输入可能是比关闭电源或使用睡眠或关闭引脚更好的选择,这些引脚会产生1 ms的延迟(根据第10页的描述)。


抱歉,我认为检测电阻是永久设置的,电位器可能正在调节REF引脚(虽然不知道,对电子设备也不了解)。我想这里的问题是我最终将运行两个重叠的PWM信号。首先,内部使用感测电阻器控制电流,其次是我用来关闭FET的内部电阻。
Faken 2012年

据我所知,该芯片正在使用检测电阻器检测电流并调整其PWM,以使其平均到我设置的任何电流极限。但是,如果我突然开始通过启用使能FET的开和关来迅速中断该过程,该怎么办?它可能不会影响全步进模式,但是微步进模式又如何呢?我知道不要使用关机或睡眠引脚,因为它们会干扰逻辑电路并可能会重置我当前的步进位置。
Faken 2012年

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您需要缓慢地使能引脚PWM。看一下p上的波形。11:您想比的周期慢,但比t o f f快得多。在FET导通的t f d期间中断系统,将导致输出电压错误。我建议介于10 ö ˚F ˚F < P W¯¯ 中号 < 0.1 小号Ť Ë P为周期为您的PWM,如果这是可能的。V小号ŤËPŤØFFŤFd10ŤØFF <ŤPw ^中号<0.1Ť小号ŤËP
凯文·维米尔

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我在数据手册中看不到任何说明使能引脚无法脉冲的内容。从内部电路很难判断是否会引起问题。使能引脚关闭外部FET,这可能意味着芯片无法正确地循环电流,从而导致电压尖峰。但是,我希望Allegro会处理这种情况,因为每次Enable变高都会发生这种情况。

如果您有备用驱动程序,那么我的建议是尝试一下。

或者,您可以降低Vref电压,而不使用PWM。然后,A4988将为您很好地处理电流降低问题。这可以通过以下方式实现:使用电阻器将Vref引脚拉至更低一点,或者将晶体管或MCU的引脚拉到可以在低阻抗和高阻抗之间切换的位置。

将Vref引脚拉低。

更好的解决方案可能是使其自动化。使用阶跃信号对电容器快速充电,从而将Vref电压上拉。缺少阶跃信号可使盖缓慢放电,并随之释放Vref电压和电动机电流。步骤越快,Vref越高。

这是一个大概的工作原理示意图。我只是猜测电阻值,而没有检查它们是否可以正常工作。(运动留给读者)。 非常粗糙的示意图


好的答案,我真的很喜欢使用脉冲自动更改当前设置的想法。不幸的是,这是在一个分线板上,我无法使用Vref引脚,因此除了用小型塑料螺丝刀进行调整外,我无法执行任何其他操作。
Faken 2012年

谢谢。无法访问Vref引脚很可惜,因为它将为您提供良好的平滑电流控制。也许您可以在锅上焊一点线?
Rocketmagnet 2012年

我被哪个答案所困扰。虚无回答实际上回答了我的问题。火箭的答案做得很好,并且有一些非常酷的概念,但是凯文的评论至少让我对做什么有所了解。
Faken 2012年

你尝试过了吗?我认为这将是获得明确答案的唯一方法。由于数据表中没有关于它的任何内容,因此没有人不尝试就可以真正确定。
Rocketmagnet'4

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当然可以使用PWM,但是您的步进电机可能会开始随着PWM频率而发出啸叫。选择一个您听不到的高频(> 20kHz)或忍受哨声。


问题在于驱动电子设备的PWM,而不是电动机本身。
vsz 2012年
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