Ponte H per motori passo passo    In ottimo driver da 4 amper/fase per motori passo passo

 

 

Ormai è un anno che mi sto occupando di CNC (macchine a controllo numerico) e dopo varie esperienze realizzo questo ponte H per motori passo passo in grado di pilotare motori fino a 4 amper di tipo bipolare puro (4 fili) oppure fino a 5,7 amper per i motori configurati in bipolare serie.(6 - 8 fili).La corrente minima erogabile è di circa 500 mA e con questo range di correnti il ponte copre tutte le esigenze di pilotaggio di cnc amatoriali e industriali. Questo ponte è nato dalla collaborazione tra me e gli amici del forum http://www.aibs.it

 

 

 

Un anno fà comprai un kit di un ponte H per motori fino a 2 amper/fase e ciò mi ha permesso di fare un pò di esperienza sul pilotaggio dei motori passo passo. Ho persino costruito una intera cnc funzionante.Sapevo di avere ponti adatti per pilotare cnc di piccole dimesioni ed ora è giunto il momento di passare a qualcosa di più potente e funzionale.Ed ecco nascere il ponte che presento in questa pagina. Impiega due integrati L6203 che pilotano una fase ciascuno e un L297 che si occupa della traslazione del passo e implementa lo chopper. (una particolare tecnica di pilotaggio dei motori atto a sfruttarne meglio le caratteristiche di coppia)    _____________________________________________________________________________    Schema elettrico del ponte H  (Non è presente il condensatore elettrolitico da 470 microfarad che invece c'è nel disegno pratico)  Circuito stampato in BMP a 300 dpi   Disegno lato componenti del ponte H da 4 amper    Nota bene:  le resistenze da 10 ohm e da 1 ohm devono essere da 2 watt del tipo antinduttivo.  Io ho usato resistenze a strato metallico e molti negozianti le conoscono come resistenze antifiamma.  NON usate mai resistenze a filo per questo ponte (quelli bianchi in ceramica per intenderci o anche quelle a filo avvolto molto simili come forma a quelle che ho usato io).      Montaggio    Nel montare questo ponte dovede stare attenti a due cose.  1- Il ponticello più lungo di quelli visibili in figura deve essere fatto con un filo di almeno 1 mm quadro di sezione.E' un ponticello che porta corrente al secondo L6203, quindi è importante che il filo sia grosso come sezione.  2- Nella zona dei collegamenti esterni è possibile montare un connettore flat da 10 poli oppure una morsettiera miniatura.Il montaggio dell'uno esclude il montaggio dell'altro.          Collegamenti  Nella prima figura notate 3 connettori.Al primo connettore in alto, quello contrassenato 12-42V bisogna fornire la tensione di potenza per i motori.La tensione minima è di 12 volt e consiglio di non superare i 45 volt.Questo ponte utilizza la tecnica chopper per pilotare il motore passo passo, quindi non preoccupatevi se il vostro motore riporta magari 2 volt sula sua targa.La tensione di potenza deve essere compresa tra le 10 e le 20 volte la tensione riportata sulla targa del motore.I connettori più sotto della stessa figura sono le uscite per le fasi dei motori.In caso di motori a 6 fili dovete escludere i fili centrali delle fasi e isolarli tra loro e in questi connettori andranno collegati solo i fili laterali.Il verso non è importante ma se volete invertire il verso del motore potete farlo invertendo soltanto una fase, oppure invertendo lo stato del pin della parallela dal programma CAM dal PC.  Taratura    Sulla basetta del ponte è presente un trimmer e vicino ad esso un punto di misura chiamato Vref.  Il trimmer serve per regolare la tensione di riferimento del comparatore del L297 e di conseguenza regolare la corrente che scorre nelle fasi del motore.  Per regolare questa tensione occorre ovviamente un multimetro collegato tra massa e punto di misura Vref e con un cacciavite regolate il trimmer in base alla corrente che vorrete ottenere sul motore.  Tenete presente che le resistenze di sense di questo ponte presentano una resistenza totale di 0,33 ohm.  Quindi dal valore della Vref ricavate direttamente la corrente erogata dal ponte con la semplice applicazione della legge di ohm.  La formuletta da applicare è questa:V / R = I  Dove V è la Vref che misurate con il tester e che potete regolare ruotando il trimmer.R è la resistenza totale data dalle 3 resisense di sense poste sulla fase e in questo ponte vale 0,33 ohm.  I è la corrente erogata che otterrete.  Facciamo un esempio.  Vi serve pilotare un motore a 2 amper e avete 0,33 di sense,dovrete regolare il trimmer fino ad ottenere la tensione Vref di 0,66 V (R x I = V) ---> (0,33 x 2 = 0,66)   ATTENZIONE  La corrente rilevata con questo sistema è la corrente di picco e sicuramente non corrisponde alla corrente RMS erogata dal ponte.La corrente RMS dipende fortemente dalle caratteristiche elettriche del motore ma potrete regolare anche in virtu del comportamento del motore che avete tra le mani..... non deve scaldare troppo e comportarsi bene.Quindi aspettatevi anche di dover abbassare o alzare la Vref se il motore scalda troppo o gira male.    Jumper da settare  Sulla basetta del nostro ponte trovate dei jumper da settare a seconda delle necessità operative.  Il jumper più in alto è il controll e decide la modalità di controllo della regolazione delle corrente sul L6203.  Le possibilità sono due: il controllo sulla fase o sull'inbhit.       Settate sempre il controllo sulla fase e usate l'inibhit solo in casi particolari.  Ho messo questa modalità perchè può capitare un motore, magari preso in surplus, che in modalità Phase faccia capricci ma credo sia raro che vi imbattiate in questa evenienza.  A fianco dell'integrato L297 trovate un jumper che se messo viene escluso il clock.  Serve quando occorre settare il ponte in modalità slave e occorrerà collegare il pin di sinc con la scheda master in modo da avere il clock sincronizzato.  Ciò serve per ridurre i rumori dovuti a piani di massa errati ed evitare che questi vadano a provocare passi falsi ai motori.  Non tentate mai di escludere il clock senza essere sicuri che il sinc sia collegato e in funzione.  Escludere il clock senza dare il sinc vuol dire perdere il controllo della corrente con seri danni al ponte e al motore.  Se non siete sicuri del collegamento sinc tra più schede lasciate tutti i ponti senza il jumper di clock esterno ed essi genereranno ogniuno il proprio clock per il controllo dell corrente.  Per comprendere meglio quanto detto finora occorrerà che scriva qualche altra pagina sul funzionamento di questo ponte.  Seppur vecchio, il L297 è un integrato che nasconde parecchie cosete interessanti da imparare.  Rimangono da descrivere gli ultimi due jumper della scheda, sono l'enable e il jumper H/F.Il jumper H/F decide come il motore compie i suoi STEP tra la modalità HALF e la modalità FULL.  Se avete un motore da 200 passi /giro non mettendo il jumper otterrete di dover fare 200 passi per avere un giro completo mentre in modalità Half (jumper messo) otterrete di dover fare 400 step per avere la rotazione completa.  Il jumper enable invece serve per abilitare o disabilitare la potenza ai motori.  Per il momento mettete il jumper anche su quest'ultimo contatto in modo che i motori siano sempre alimentati.  In futuro potrà tornare utile avere il controllo esterno della tensione ai motori tramite il relativo pin di enable.      Collegamenti 2  sulla morsettiera ( o sul flat ) ho riportati tutti i collegamenti possibili della scheda, anche se difficilmente riuscirete ad usarli tutti.  Per far funzionare il ponte dovete dare oltre alla tensione per i motori, una tensione di 5 volt stabilizzati per la parte logica.  Se intendete collegare direttamente questo ponte all parallela del PC potete colegare i soli pin di STEP e DIR.  Tutti gli altri potete lasciarli liberi (a parte l'alimentazione)  E' poi presente il led HOME che si spegne quando il traslatore del L297 passa per la posizione zero della sequenza di pilotaggio passo passo.  Può servire per la diagnostica veder lampeggiare quel led vuol dire che sono in arrivo impulsi di step e il traslatore funziona.Tornando alla morsettiera, trovate su di essa riportati tutti i pin per il controllo in remoto dell'enable e del Half / Full, trovate il pin del sinc per collegare tra loro le schede in caso di clock unico generato dal master, e l'alimentazione dei 5 volt      Per chiudere  So perfettamente che chi non ha esperienza di motori passo passo non comprenderà appieno quello che ho detto fino ad ora ma da qualche parte devo pur cominciare.....Intanto questo ponte è davvero ottimo sotto tutti i punti di vista e può dare delle notevoli soddisfazioni.Speriamo di aver fatto una pagina chiara su questo argomento e se l'esigenza lo impone dovrò fare qualche pagina che spieghi i motori passo passo.Intanto potete leggervi il tutorial di Vincenzo Villa che trovate in rete che può chiarirvi qualche dubbio sull'argomento.Buon lavoro

 

 

 

 

 

 

© 2002-2006 by Sergio Fiocco -Tutti i diritti riservati- Vietata la riproduzione, anche parziale del presente sito 

 

.