DRV8825 — драйвер шагового двигателя 45 В/2,2 А — Pololu 2133

Описание товара: Pololu DRV8825 - драйвер шагового двигателя 45 В/2,2 А

Модуль, основанный на контроллере DRV8825 от Texas Instruments, позволяет управлять шаговым двигателем с максимальным потреблением тока до 1,5 А на обмотку (при общем токе до 2,2 А). Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 8,2 В до 45 В. Перед использованием рекомендуется ознакомиться с документацией к контроллеру DRV8825.

Мы также предлагаем версию DRV8824 для двигателей меньшей мощности. DRV8824 обеспечивает потребление тока до 0,75 А на обмотку (до 1,2 А при дополнительном охлаждении).

Pololu DRV8825 — драйвер шагового двигателя 45 В/2,2 А.

Подключение контроллера DRV8825.

Основные характеристики контроллера DRV8825

• Модуль имеет простой интерфейс управления шагом и направлением.
• Он может работать в шести режимах: полный шаг, половинный шаг, 1/4 шага, 1/8 шага, 1/16 шага и 1/32 шага.
• Обеспечивает регулировку максимального тока двигателя с помощью потенциометра, что позволяет использовать для двигателей напряжение питания выше номинального, тем самым достигая более высоких скоростей шагового движения.
• Двигатели могут питаться от напряжения от 8,2 В до 45 В.
• Потребляемый ток до 2,2 А (1,5 А без внешнего охлаждения)
• Благодаря встроенному стабилизатору напряжения пользователю не требуется подавать дополнительное питание на логический блок.
• Микросхема DRV8824 работает с системами, имеющими логическое напряжение 3,3 В и 5 В.
• Она имеет защиту от чрезмерного тока, перегрева и короткого замыкания, а также систему блокировки запуска при слишком низком напряжении питания.
• Для увеличения площади теплоотводящей поверхности плата была изготовлена по четырехслойной технологии с более толстым медным покрытием.
• Открытая зона заземления на нижней стороне, позволяющая припаивать компоненты системы охлаждения.
• Модуль совместим по размерам и количеству контактов с системой на базе контроллера A4988.

Подключение контроллера DRV8825

Для управления биполярным шаговым двигателем подключите систему, как показано на рисунке ниже. Контроллер также позволяет работать с некоторыми униполярными двигателями; подробности можно найти в руководстве.

Управление контроллером Pololu

Один импульс, подаваемый на вывод STEP, заставляет двигатель сделать один шаг в направлении, выбранном путем подачи соответствующего логического состояния (высокого или низкого) на вывод DIR. Выводы STEP и DIR не имеют внутренней подтяжки. Если двигатель должен вращаться только в одном направлении, вывод DIR может быть постоянно подключен к VCC или GND.

Схема также имеет три входа для управления энергопотреблением: RESET, SLP и EN; их описание можно найти в документации. Обратите внимание, что эти выводы ни к чему не подключены. Если они не используются, их необходимо подтянуть к напряжению питания (подающемуся в высоком состоянии – логическом в диапазоне от 2,2 В до 5,5 В).

Контроллер DRV8825 также имеет вывод, обозначенный как FAULT. Низкое состояние (логический ноль) указывает на неисправность в системе, например, на срабатывание защитного устройства. На плате этот вывод соединен с выводом SLEEP, поэтому подача высокого состояния на вывод SLEEP также подтягивает вывод FAULT к VCC. Используя последовательный защитный резистор, вывод FAULT также можно подключить к VCC, что делает модуль совместимым по выводам с версией A4988.

Текущий предел

Для поддержания высокой скорости переключения ступеней можно использовать напряжение питания двигателя выше номинального. Вам просто нужно ограничить максимальный ток через катушки до каталожного значения двигателя.

Модуль позволяет осуществлять активное ограничение тока с помощью потенциометра. Один из способов реализации этого ограничения — установить контроллер в полношаговый режим и измерить ток, протекающий через одну катушку, не подавая сигнал на вход STEP. Измеренный ток составляет 70% от установленного предела (обе катушки всегда включены и ограничены 70% в полношаговом режиме).

Другой способ — измерить напряжение на выводе REF (отмечен кружком на печатной плате) и рассчитать ограничение тока (измерительные резисторы имеют сопротивление 0,1 Ом). Ограничение тока можно рассчитать по формуле:

Предел тока = VREF × 2

Например, если двигатель может потреблять максимум 1 А, опорное напряжение на выводе VREF должно составлять 0,5 В.

источник питания драйвера шагового двигателя

Система может питаться от напряжения от 8,2 В до 45 В, подаваемого между контактами VMOT (+) и GND (-). Напряжение следует фильтровать с помощью внешнего конденсатора, расположенного как можно ближе к плате контроллера. Его емкость зависит от максимального тока, потребляемого двигателем.

Тепловыделение

Плата спроектирована так, чтобы рассеивать тепло при постоянном потреблении тока примерно 1,5 А на катушку. Если ток намного выше, следует использовать внешний радиатор, который можно закрепить с помощью теплопроводящего клея.

Основные отличия от версии A4888

Модуль DRV8825 разработан для совместимости с версией на базе чипа A4988. Платы имеют одинаковую форму, размер и расположение контактов. Однако между ними есть несколько различий:

• Вывод, используемый в качестве напряжения питания логической части A4988, был заменен выводом FAULT, поскольку DRV8825 не требует дополнительного питания. FAULT был подключен через резистор защиты, поэтому его можно успешно использовать в системах, рассчитанных на модуль A4988, где на этот вывод будет подаваться напряжение питания логической части (2,2В - 5,5В).
• В модуле DRV8825 вывод SLEEP по умолчанию не подключен к источнику питания, он подключен к выводу FAULT через резистор 10к. В системах, предназначенных для системы A4988, через напряжение питания логической части, подключенной к FAULT, резистор 10 кОм подтягивает SLEEP к напряжению питания, устанавливая высокое состояние.
• Потенциометр, ограничивающий максимальный ток для двигателей, расположен в другом месте.
• DRV8825 допускает работу в режиме шага 1/32, тогда как в A4988 он работал до 1/16 шага.
• DRV8825 имеет больший диапазон напряжения питания до 45 В (A4988 до 35 В), что также делает его менее восприимчивым к коротким электрическим импульсам большой амплитуды (так называемым спайкам).
• Контакты имеют разные названия, но выполняют одну и ту же функцию.

Разрешение драйвера Pololu DRV8825

Микрошаговый контроллер, такой как DRV8825, позволяет двигателю работать с высоким разрешением, вплоть до 1/32 шага. Размер шага выбирается с помощью входов MODE1, MODE1 и MODE2 — доступные режимы показаны в таблице ниже. По умолчанию все три вывода подтянуты к земле через резистор 100 кОм. Если оставить их неподключенными, выбирается полношаговый режим работы. Например, при использовании двигателя с разрешением 200 шагов на оборот выбор режима ¼ шага приводит к работе с разрешением 800 позиций на оборот.

Схема драйвера шагового двигателя

Система содержит необходимые пассивные компоненты для правильной работы.контроллер. Схема подключения представлена ​​на рисунках ниже.

Технические характеристики контроллера двигателя Pololu DRV8825

• Напряжение питания: 8,2 В - 45 В
• Постоянный ток на катушку: 1,5 А
• Максимальный мгновенный ток на катушку: 2,2 А
• Напряжение питания логических компонентов: 2,5 В - 5,25 В
• Разрешение: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 и 1/32 шага

Схема драйвера шагового двигателя.