uDriver + uPower (TB6560AHQ minimalisticky)
Napsal: 10. 2. 2014, 9:10
Ahoj,
vytvořil jsem takovou minimalistickou verzi TB6560AHQ driveru (odtud to "u", jakože mikro). Filozofie byla nechat na desce jen to, co je poblíž Toshiby bezpodmínečně nutné (filtrace, silové vstupy a výstupy atd.) a vše ostatní (pojistky, přepěťovou ochranu, stabilizaci 5V, optrony, buffery, generování SLEEP signálu) vytknout před závorku, aby vznikl relativně jednoduchý, levný, snadno a rychle vyrobitelný a v případě destrukce čipu (což se občas může stát) vyměnitelný modulek. Ne druhou stranu mu nic zásadního nechybí, aby po připojení ke zdroji napětí a řídících signálů sám o sobě plnil základní funkci. Mikrokrok a decay se nastavují spojkami alá kdysi PC, SLEEP signál přepne proud za 100% na 20% (pro metrické a trapézové šrouby musí stačit, změnit to na 50% je přípaně možno přerušením cesty mezi piny 1 a 2 Toshiby).
Z předepsané power up/down sekvence jsem se rozhodl dodržet pouze to, co zřejmě jako jediné může při nedodržení vést k likvidaci čipu, tj. správnou sekvenci připojení a odpojení VM a VDD napětí (riskl jsem i RESET signál připojený přímo na VDD, i když jsem dost váhal, ale GMANovi a oscarovavi to takto spolehlivě pracuje už několik let, tak je to snad OK). Zdroj je díky tomu malinko komplikovanější a bylo potřeba si s ním trochu pohrát:
O power-up/down sekvenci se stará obvod, který jsem nazval "pomalu zapni, rychle vypni" Je to v podstatě takový sledovač 12V napětí, z něhož je odvozeno VDD, ovládající VM relé K1. Pomalu naběhne díky R2/C4 (celkem běžná finta), rychle spadne díky D1/Q1 (což jsem si vymyslel sám, i když se to asi taky bude dát někde najít), kdy se při poklesu 12V napětí pod 10.7V (tj. bezpečně nad limitem 7805 stabilizátoru pro stabilních 5V na výstupu) celkem prudce zavře Q1. Pokud by tam tato finta nebyla (ověřeno na v1 ), relé by drželo zaplé ještě dlouho po tom, co by VDD mělo ke stabilním 5V už hodně daleko (někde kolem 2V). Dále vypnutí K1 přes R3 rychle vybije filtrační kondíky na driverech.
Ochranu proti přepětí (z dobržďujících motorů) řeším transily na VMx výstupech (přidáno taky až ve v2 díky GMANově nedávnému postu http://www.c-n-c.cz/viewtopic.php?f=48&t=13386#p133315" onclick="window.open(this.href);return false;).
Dále zdroj obsahuje obvod pro řízení větráčku (je celkem hlasitý, budu ho zapínat pouze při enable některého z driverů), což je samozřejmě zcela nepovinné a se zdrojem to moc společného nemá
Zapojení je vyladěné pro konkrétní aplikaci (dvouosý driver k mazlikovi) a trafko: dva drivery, proud driveru 1.85A/fázi, u zdroje D8 a D9 srážejí příliš vysoké napětí silového vinutí trafka, schottkyho usměrňovací D3-D6 naopak kompenzují příliš nízké napětí vinutí pro logiku (12V se používá přímo pouze pro relé a větrák, takže nevyžaduje stabilizaci, je tam kolem 11.8V).
Jednoduché demo: http://www.youtube.com/watch?v=EvueTGZkiGo" onclick="window.open(this.href);return false; (nejdřív "pomalu zapni, rychle vypni", pak už i driver a motorek; bohužel wattmetr zrovna trochu stávkoval, on ty nízký odběry moc neumí, někdy to zkusim líp)
Btw. nejvyšší točky jsou při steprate 130kHz
Pár fotek (zatím silová část, vstupy výstupy provizorní, nahoře je spousta místa pro řídící elektroniku, tu budu teprv vymejšlet):
Podklady pro výrobu PCB sem dám časem, až se to trochu usadí
EDIT (10.4.2014):
Thmqs_uDrive_v1_eagle64.zip
Thmqs_uPower_v2_eagle64.zip
A ještě ověřené uspávadlo (cca 0.5s):
T.
vytvořil jsem takovou minimalistickou verzi TB6560AHQ driveru (odtud to "u", jakože mikro). Filozofie byla nechat na desce jen to, co je poblíž Toshiby bezpodmínečně nutné (filtrace, silové vstupy a výstupy atd.) a vše ostatní (pojistky, přepěťovou ochranu, stabilizaci 5V, optrony, buffery, generování SLEEP signálu) vytknout před závorku, aby vznikl relativně jednoduchý, levný, snadno a rychle vyrobitelný a v případě destrukce čipu (což se občas může stát) vyměnitelný modulek. Ne druhou stranu mu nic zásadního nechybí, aby po připojení ke zdroji napětí a řídících signálů sám o sobě plnil základní funkci. Mikrokrok a decay se nastavují spojkami alá kdysi PC, SLEEP signál přepne proud za 100% na 20% (pro metrické a trapézové šrouby musí stačit, změnit to na 50% je přípaně možno přerušením cesty mezi piny 1 a 2 Toshiby).
Z předepsané power up/down sekvence jsem se rozhodl dodržet pouze to, co zřejmě jako jediné může při nedodržení vést k likvidaci čipu, tj. správnou sekvenci připojení a odpojení VM a VDD napětí (riskl jsem i RESET signál připojený přímo na VDD, i když jsem dost váhal, ale GMANovi a oscarovavi to takto spolehlivě pracuje už několik let, tak je to snad OK). Zdroj je díky tomu malinko komplikovanější a bylo potřeba si s ním trochu pohrát:
O power-up/down sekvenci se stará obvod, který jsem nazval "pomalu zapni, rychle vypni" Je to v podstatě takový sledovač 12V napětí, z něhož je odvozeno VDD, ovládající VM relé K1. Pomalu naběhne díky R2/C4 (celkem běžná finta), rychle spadne díky D1/Q1 (což jsem si vymyslel sám, i když se to asi taky bude dát někde najít), kdy se při poklesu 12V napětí pod 10.7V (tj. bezpečně nad limitem 7805 stabilizátoru pro stabilních 5V na výstupu) celkem prudce zavře Q1. Pokud by tam tato finta nebyla (ověřeno na v1 ), relé by drželo zaplé ještě dlouho po tom, co by VDD mělo ke stabilním 5V už hodně daleko (někde kolem 2V). Dále vypnutí K1 přes R3 rychle vybije filtrační kondíky na driverech.
Ochranu proti přepětí (z dobržďujících motorů) řeším transily na VMx výstupech (přidáno taky až ve v2 díky GMANově nedávnému postu http://www.c-n-c.cz/viewtopic.php?f=48&t=13386#p133315" onclick="window.open(this.href);return false;).
Dále zdroj obsahuje obvod pro řízení větráčku (je celkem hlasitý, budu ho zapínat pouze při enable některého z driverů), což je samozřejmě zcela nepovinné a se zdrojem to moc společného nemá
Zapojení je vyladěné pro konkrétní aplikaci (dvouosý driver k mazlikovi) a trafko: dva drivery, proud driveru 1.85A/fázi, u zdroje D8 a D9 srážejí příliš vysoké napětí silového vinutí trafka, schottkyho usměrňovací D3-D6 naopak kompenzují příliš nízké napětí vinutí pro logiku (12V se používá přímo pouze pro relé a větrák, takže nevyžaduje stabilizaci, je tam kolem 11.8V).
Jednoduché demo: http://www.youtube.com/watch?v=EvueTGZkiGo" onclick="window.open(this.href);return false; (nejdřív "pomalu zapni, rychle vypni", pak už i driver a motorek; bohužel wattmetr zrovna trochu stávkoval, on ty nízký odběry moc neumí, někdy to zkusim líp)
Btw. nejvyšší točky jsou při steprate 130kHz
Pár fotek (zatím silová část, vstupy výstupy provizorní, nahoře je spousta místa pro řídící elektroniku, tu budu teprv vymejšlet):
Podklady pro výrobu PCB sem dám časem, až se to trochu usadí
EDIT (10.4.2014):
Thmqs_uDrive_v1_eagle64.zip
Thmqs_uPower_v2_eagle64.zip
A ještě ověřené uspávadlo (cca 0.5s):
T.