Código: ACS0050815
R$ 103,00

Este produto é uma placa de suporte para o CI de controle de motor de passo DRV8825. A leitura do datasheet é altamente recomendada antes da utilização. Este driver permite controlar um motor de passo bipolar com até 2,2A por bobina.

 

Controlador de motor de passo alta corrente 20A DRV8825

 

Principais características:

  • Interface de controle de passo simples e de direção.
  • Seis diferentes resoluções: passo cheio, meio passo, 1/4 1/8 1/16 e 1/32
  • Controle de corrente ajustável permite fixar a saída máxima com um potenciômetro, o que permite a utilização de voltagens superiores à capacidade do motor e alcançar maior velocidade.
  • Controle de alteração inteligente que seleciona automaticamente o modo de decaimento de corrente (rápido ou lento)
  • Voltagem máxima de alimentação de 45V
  • Regulador embarcado (não há necessidade de alimentação de voltagem lógica)
  • Interface direta com sistemas de 3,3 e 5V
  • Desligamento por superaquecimento, sobrecorrente e travamento por sub-voltagem
  • Proteção contra curtos ao terra e de alimentação em curto
  • PCB de 4 camadas com 57g de cobre para melhorar a dissipação térmica.
  • Conector do terra exposto e soldável na parte inferior no PCB
  • Tamanho do módulo, pinagem e interface equivalentes ao do A4988.

Este produto é enviado com todos os componentes SMD, incluindo o CI DRV8825, instalado como mostrado na imagem.

Alguns motores de passo unipolares (e.g. aqueles com seis ou oito cabos) podem ser controlados por este driver. Motores unipolares com 5 cabos não podem ser controlados por este driver.

 

Hardware Incluído

O controlador de motor de passo DRV8825 é enviado com uma barra de pinos macho com 16 unidades que pode ser soldada para uso com protoboards ou com conectores fêmea. Você também pode soldar cabos ou outras conexões diretamente na placa.

 

Controlador de motor de passo alta corrente 20A DRV8825

Cuidado. Instalar as barras de pinos com os componentes para baixo pode limitar a faixa de movimento do trimpot utilizado para ajustar o limite de corrente. Caso necessite desta configuração ajuste o trimpot antes de realizar as soldas.

 

Utilizando o controlador

 

Controlador de motor de passo alta corrente 20A DRV8825

Conexões de alimentação

Este controlador necessita de uma voltagem de alimentação entre 8,2 e 45V conectda nos pinos VMOT e GND. Esta voltagem deve ter capacitores de desacoplamento próximos da placa, e deve ser capaz de fornecer a corrente esperada pelo motor de passo.

Nota: Esta placa utiliza capacitores cerâmicos de baixa ESR sucetíveis a destruição por picos de tensão LC, especialmente quando utilizando cabos de alimentação maiores do que alguns centímetros. Sob certas condições estes picos podem exceder a voltagem máxima de 45V permitida para o DRV8825, causando danos permanentes, mesmo com voltagens de alimentação tão baixas quanto 12V. Um modo de proteger o controlador contra estes picos é colocar um capacitor eletrolítico grande (> 50 µF) entre os pinos VMOT e GND tão próximo à placa quanto possível.

Conexões do motor

Motores de passo com 4, 6 e 8 cabos podem ser controlados pelo A4988 se estiverem conectados corretamente. Veja as perguntas frequêntes na página do fabricante para maiores detalhes.

Nota: Conectar ou desconectar um motor de passo enquanto o controlador está alimentado pode destruir o controlador.

 

Tamanho do passo (e do micropasso)

Motores de passo normalmente têm um tamnaho de passo específico (e.g. 1,8º ou 200 passo por revolução), que se aplicam a passos cheios. Um controlador de micropassos como o DRV8825 permite resoluções maiores através alocações em passos intermediários, o que é alcançado energizando as bobinas com níveis intermediários de corrente. Por exemplo, controlando um motor em modo de um quarto de passo fará com que um motor de 200 passos por revolução tenha 800 micropassos por revolução utilizando 4 níveis deiferentes de corrente..

Os seletores de entrada de resolução (tamanho do passo) MODE0,MODE1 e MODE3 permitem selecionar entre os cinco niveis possíveis de acordo com a tabela abaixo. Os três seletores têm resistências de rebaixamento de 100kΩ. Desse modo, deixando estes pinos desconectados habiltará o funcionamento em modo de passo cheio. Para que os modos de micropasso funcionem corretamente o limite de corrente deve ser rebaixado de modo que os limitadores de corrente sejam habilitados. Caso contrário níveis intermediários de corrente não serão mantidos corretamente e motor funcionará efetivamente em modo de passo cheio.

 

MODE0 MODE1 MODE2 Microstep Resolution
Low Low Low passo cheio
High Low Low meio passo
Low High Low 1/4 de passo
High High Low 1/8 de passo
Low Low High 1/16 de passo
High Low High 1/32 de passo
Low High High 1/32 de passo
High High High 1/32 de passo

Entradas de controle

Cada pulso na entrada STEP corresponde a um micropasso do motor na direção selecionada pelo pino DIR. Note que os pinos STEP e DIR não são direcionados internamente para nenhuma voltagem e você não deve deixar que flutuem em sua aplicação. Se você deseja apenas um sentido de rotação você pode deixa DIR desconectado.

O chip tem três diferentes entradas de controle para seus principais estados de alimentação: RESET, SLEEP, e ENBL. Para detalhes sobre estes status veja o datasheet. Note que o pino SLEEP  é rebaixado através de um resistor de 1MΩ, e os pinos RESET e SLEEP através de resistores de 100kΩ. Os estados padrão  de RESET e SLEEP previnirão que o drive funcione se estiver desconectado. Ambos pinos devem ser elevados para habilitar o controlador (eles podem ser conctados diretamente a uma voltagem lógica "HIGH" entre 2,2 e 5,25V ou podem ser dinamicamente controlados através de conexões a saídas digitais de um microcontrolador). O estado padrão do pino ENBL é de controlador habilitado e pode ser deixado desconectado.

O DRV8825 também tem uma saída FAULT que é rebaixada quando os FETs do H-Bridge estiverem desabilitados como resultado da proteção de sobre corrente ou desligamento por superaquecimento. Caso contrário o valor deste pino será flutuante e será necessário um resistor de elevação para que fique em estado elevado se você necessitar utilizar este pino. Note que há um resistor de proteção de 1,5kΩ em série com este pino que você deve considerar quando selecionar o resistor de elevação (deve ser maior do que 10kΩ). Este resistor em série significa que é seguro conectar este pino a uma volatgem lógica, como pode acontecer caso se estiver utilizando este controlador em um sistema desenvolvido para o A4988.

Limitação de corrente

Para alcançar velocidades de passos mais altas a alimentação do motor é tipicamente muito mais alta do que o que seria permitido sem limitação ativa de corrente. Por exemplo, um motor de passo típico poderia estar classificado para correntes de 1A com uma resistência de bobina de 5Ω, o que indicaria uma alimentação máxima de 5V. Utilizar um motor destes com 12V permitiria maiores velocidades de passo, mas a corrente deve ser ativamente limitada para menos de 1A para prevenir danos.

O DRV8825 suporta esta esta limitação de corrente, e o potenciômetro de ajuste na placa pode ser utiizado para determinar o limite de corrente. Um dos modos de ajustar este limite de corrente é colocar o controlador a toda velocidade em modo de passo cheio e medir a corrente através de uma das bobinas sem ajustar a entrada de STEP. Como as duas bobinas estão sempre limitadas em 70% em modo de passo cheio, a corrente medida será 0,7 vezes o limite de corrente deste motor.

Outro modo de ajustar o limite é medir a voltagem no pino "ref" e calcular o limite de corrente resultante (os resistores de senso de corrente são de 0,10Ω). A voltagem no pino ref pode ser acessada em uma via marcada com um círculo na parte posterior do circuito. O limite de corrente se relaciona à volatgem desse modo:

Corrente limite = VREF x 2

Por exemplo, se a voltagem de referência é de 0,5V a corrente limite é de 1A. Como mencioando anteriormente, em modo de passo cheio, a corrente através das bobinas é limitada a 70% da corrente limite, então para ter uma corrente de passo cheio de 1,5A, a corrente limite deve ser de 1,5A/0,7 = 2,1A o que corresponde a uma VREF de 2,1A/2 = 1,05V. Veja o datasheet do DRV8825 para mais informação.

Nota: A corrente na bobina pode ser muito diferente da corrente da alimentação, e você não deve utilizar a corrente medida na alimentação para ajustar o limite de corrente. O local apropriado para colocar um aperímetro é em série com uma das bobinas do motor de passo.

Considerações sobre dissipação de potência

O CI DRV8825 tem uma taxa máxima de corrente de 2,5A por bobina, mas a corrente real que você pode fornecer ao motor depende da capacidade de manter o chip refrigerado. A placa do circuito impresso foi desenvolvida para drenar calor do chip mas para fornecer mais do que 1A por bobina um dissipador de calor ou outro método de refrigeração é necessário.

Este produto pode se aquecer o suficiente para produzir queimaduras antes que o chip se superaqueça. Tome cuidado quando estiver manusenado este item e outros componentes ligados a ele.

Note que medir a corrente drenada na alimentação não necessariamente fornece uma medida da corrente na bobina. Como a voltagem de entrada do controlador pode ser significativamente mais elevada (o controlador e a bobina atuam como um rebaixador da alimentação). Além disso, se a voltagem de alimentação for muito alta comparada àquela necessária para o motor o duty cycle será muito lento, o que também acarreta em diferenças significativas entre as correntes médias e RMS.

 

Esquema

 

Controlador de motor de passo alta corrente 20A DRV8825

O conteúdo desta página é uma tradução para o português a partir do site original da Pololu.

2 Comentários

guilherme.coracini ter, 14/04/2015 - 12:45

Prezados,

Foi colocado na descrição deste produto que para chegar a uma
corrente de 2,2A por fase se faz necessário aumentar a dissipação de calor da
placa, como vocês recomendam que isso pode ser feito?

Por exemplo deve ser colocado um dissipador na parte superior do
chip unido com pasta térmica.

Desde já agradeço.

imagem de w_blake
w_blake qua, 13/05/2015 - 08:25

Observe nos produtos relacionados abaixo o item "Dissipador térmico"  é o dissipador ideal para este caso e já vem com adesivo térmico para montagem.

Assine nossa newsletter
Enviaremos um email de confirmação.