Регулятор напряжения для шагового двигателя и микроконтроллера

Я разрабатываю свою первую печатную плату для личного проекта:

Я планирую использовать шаговый двигатель (3,8 В, 670 мА/фаза) с драйвером DRV8834 и Atmega328P от одного и того же источника питания.

Питание будет поступать от классического зарядного устройства USB (номинальное напряжение 5 В, 2 А), подключенного к моей печатной плате.

Нужен ли мне регулятор напряжения на моей печатной плате, поскольку поступающая мощность уже должна быть отрегулирована до 5 В с помощью зарядного устройства USB?

Если да, то мне понадобятся два регулятора напряжения: один для шагового двигателя, который время от времени будет потреблять большее количество тока, а другой для стабильного микроконтроллера, или я могу использовать один для обоих?

Я полагаю, что при необходимости я выберу регулятор LDO 5V-2A, подобный тем, которые можно найти здесь .

Будет ли это хорошим выбором?

Двигатель рассчитан на номинальное напряжение 3,5 В, так что да, вам нужен регулятор. Хорошим выбором будет тот, который регулирует 3,5 В, а не 5 В.
Мои извинения, я забыл упомянуть, что я буду использовать предоставленный драйвер шагового двигателя: pololu.com/product/2134 , который может работать от 5 В. Я отредактирую свой пост.
Таким образом, вы взорвете только двигатель, работающий на 5 В, а не драйвер.
Вам не нужен дополнительный компонент (регулятор). Вы собираетесь управлять шаговым двигателем с помощью H-моста, и вы можете отрегулировать его до 3,5 вольт с помощью H-моста. Вместо рабочего цикла от 0% до 100% используйте рабочий цикл 3,5 5 "=" 0,7 , 1 − 0,7 2 "=" 0,15 так от 15% до 85%
Управление шаговым двигателем похоже на управление динамиком. Считаете ли вы нормальным использовать преобразователи на 256 баксов для 256 различных настроек максимального звука? Хм, нет. Возможно, вы используете усилитель класса D с рабочим циклом, который умножается на переменную под названием «Громкость», которая находится в диапазоне от 0 до 1.
Это также будет зависеть от длины вашего кабеля. Будет падение напряжения, поэтому на плате вы не получите 5В. Убедитесь, что он все еще находится в пределах допуска. вы можете смоделировать нагрузку по характеристикам обоих компонентов и увидеть падение напряжения из-за источника питания/кабелей.

Ответы (3)

Катушки шагового двигателя имеют высокую индуктивность , которая сопротивляется изменениям тока, индуцируя противодействующее напряжение, пропорциональное скорости изменения тока. На практике это означает, что для увеличения скорости вращения двигателя необходимо подавать более высокое напряжение. Затем применяется ограничение тока для учета более низкого падения напряжения при более низкой скорости. Этого можно добиться, подключив резистор последовательно к каждой фазе или применив ШИМ , который быстро включает и выключает питание, чтобы уменьшить среднее потребление тока.

Высокопроизводительные шаговые двигатели обычно работают при более высоком напряжении, чем их номинальная катушка. 3,8 В — это падение напряжения на каждой фазе вашего двигателя при прохождении постоянного (постоянного) тока 670 мА, а не расчетное напряжение питания. Чтобы запустить его на 5 В, вам просто нужно ограничить фазный ток до 670 мА.

DRV8834 использует ШИМ для уменьшения потребляемого тока. На плате Pololu DRV8834 есть потенциометр для регулировки ограничения тока.

+1 ... Этот ответ точен. Я могу только догадываться, что голосование против было сделано кем-то, кто не разбирается в высокопроизводительных шаговых двигателях и приводах прерывателей. С DRV8824 внешнее регулирование напряжения двигателя до 3,8 В будет только снижать производительность.
Спасибо, это действительно то, как я понял использование платы драйверов Pololu (у них есть хорошее пояснительное видео , описывающее текущий процесс ограничения). Что касается второй части вопроса, является ли хорошей практикой установка регулятора напряжения на печатной плате, зная, что мощность, поступающая от зарядного устройства USB, уже должна быть отрегулирована до 5 В?
Вам не нужен стабилизатор на 5 В, потому что USB уже отрегулирован на 5 В. Однако шаговый двигатель может вызвать некоторый шум в блоке питания, поэтому вам следует либо отфильтровать питание MCU, либо отрегулировать его до более низкого напряжения (например, 3,3 В).

Будьте осторожны с регулятором. Убедитесь, что вы используете пакет, который будет рассеивать мощность. Один из них выглядит как SOIC8 и, скорее всего, его будет недостаточно. Потребляемый ток x (выходное напряжение 5) дает мощность, потерянную в регуляторе, а в техническом описании будет указано повышение температуры на рассеиваемый ватт.

Если ваш шаговый двигатель не может выдерживать 5 В (на первый взгляд просто видно, что он рассчитан на 3,8 В), вам понадобится регулятор для него. Вы, вероятно, можете использовать тот же регулятор и для AVR, это зависит от частоты, на которой вы его используете. (Проверьте ограничения по частоте и напряжению в техническом описании AVR). Кроме того, это может упростить взаимодействие между драйвером микро, шагового двигателя и самим двигателем, если все они работают на 3,8 В.

Возможно, вы захотите подать питание от регулятора к AVR через ферритовые ферриты на каждый контакт питания и, что наиболее важно, убедитесь, что у вас есть максимально возможная непрерывная земляная пластина вместе с толстым, толстым отслеживанием питания.

Вы можете попробовать добавить резистор последовательно с регулятором 5 В, где этот источник питания идет на шаговый двигатель. Чтобы подать 3,5 В на шаговый двигатель с номинальным током 670 мА/фазу, необходимо добавить резистор ~2,24 Ом. Напряжение питания 1,5 В падает до того, как питание поступает на шаговый двигатель.

Расчет: Напряжение (падение) = 1,5 В Ток = 0,67 А.

          Resistor      = 2.24 (approximately)
Регулятор напряжения для шагового двигателя и микроконтроллера
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v