¿Puedo reducir de forma segura el consumo de energía de un motor paso a paso aplicando un PWM a la entrada de activación del controlador?

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Tengo una placa de arranque de controlador de motor paso a paso basada en el chip Allegro A4988. Noté que cuando el motor está estático, tiene mucho mejor torque de retención que cuando se mueve. Tengo una configuración que funciona con batería y la mayoría de las veces el motor paso a paso solo se usa para mantener una posición. El potenciómetro de ajuste de límite ya está en la placa de conexión, por lo que no puedo cambiarlo con mi microcontrolador.

¿Podría aplicar una señal PWM al pin de activación del controlador del motor para cambiar la corriente que entra en el motor para poder conducir el motor a un nivel de corriente más alto cuando me muevo activamente y reducir la corriente para mantener la posición?

Estoy principalmente interesado en los efectos que tendrá una señal PWM en la vida del circuito del controlador. En ninguna parte de la hoja de datos de dosis dice que puede o no puede hacer algo como esto.

pwm stepper-motor

— Falso
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No estoy seguro de lo que quiere decir con "el potenciómetro de ajuste de límite", pero (suponiendo que se resistencias de corriente y (que sería un diseño interesante, deberían combinarse con baja impedancia resistencias) leí en la página 9, en la sección Control de corriente PWM interno : $R_{S1}$ $R_{S2}$

El valor máximo de la limitación de corriente se establece mediante la selección de RSx y el voltaje en el pin VREF. La función de transconductancia se aproxima por el valor máximo de limitación de corriente, (A), que se establece mediante $I_{TripMAX}$

$I_{TripMAX} = V_{REF} / ( 8 R_S)$

donde es la resistencia de la resistencia de detección (Ω) y V_ {REF} es el voltaje de entrada en el pin REF (V). $R_S$

¿Tiene acceso al pin REF (pin 17)? Si es así, ajustar esto con un DAC producirá el mismo efecto que variar las resistencias de detección.

De lo contrario, la entrada Habilitar es probablemente una mejor opción que cortar la energía o usar los pines de reposo o apagado, estos incurrirían en un retraso de 1 ms (según la descripción en la página 10).

— Kevin Vermeer
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Lo siento, creo que las resistencias de detección están configuradas permanentemente, el potenciómetro probablemente esté ajustando el pin REF (sin embargo, no sé, no sé lo suficiente sobre electrónica). Supongo que el problema aquí es que terminaría ejecutando dos señales PWM superpuestas. Primero, el interno que usa la resistencia de detección para controlar la corriente, segundo el que estoy usando para apagar los FET.

— Faken

Por lo que puedo deducir, el chip está usando la resistencia de detección para detectar corriente y ajustar su PWM para que promedie el límite de corriente que esté configurando. Sin embargo, ¿qué sucede si de repente empiezo a interrumpir ese proceso al activar y desactivar los FET con enable muy rápidamente? Puede que no afecte los modos de paso completo, pero ¿qué pasa con los modos de micro paso? Sé que no debo usar los pines de apagado o suspensión, que interfieren con los circuitos lógicos y pueden restablecer mi posición de paso actual.

— Faken

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Necesitará PWM el pin de habilitación lentamente. Eche un vistazo a las formas de onda en la pág. 11: Desea ser más lento que el de pero significativamente más rápido que . Interrumpir el sistema durante , mientras el FET está encendido, causará un error en el voltaje de salida. Sugiero en algún lugar entre como un período para su PWM si es posible.

V_{S T E P}

$V_{STEP}$

t_{o f f}

$t_{off}$

t_{f d}

$t_{fd}$

10 t_{o f f} < t_{P W M} < 0.1 t_{S T E P}

$10 t_{off}\ < t_{PWM} < 0.1 t_{STEP}$

— Kevin Vermeer

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No puedo ver nada en la hoja de datos que indique que el pin de habilitación no puede ser pulsado. Es difícil saber por los circuitos internos si causaría un problema. El pin de habilitación apaga las bandejas externas, lo que puede significar que el chip no puede recircular la corriente correctamente, lo que provoca picos de voltaje. Sin embargo, esperaría que Allegro se hubiera ocupado de esa situación, ya que sucedería cada vez que Enable suba.

Si tiene un controlador de repuesto, mi consejo sería probarlo.

Alternativamente, podría reducir el voltaje Vref, en lugar de usar PWM. El A4988 se encargará de la reducción actual por usted muy bien. Esto se puede lograr tirando un poco del pin Vref con una resistencia y un transistor o el pin de una MCU que puede cambiar entre baja y alta impedancia.

Tirando del pasador Vref hacia abajo.

Una solución aún mejor podría ser hacerla automática. Use la señal de paso para cargar rápidamente un condensador que eleva el voltaje Vref. La ausencia de señales de paso permite que la tapa se descargue lentamente, y con ella el voltaje Vref y la corriente del motor. Cuanto más rápidos son los pasos, más alto es el Vref.

Aquí hay un esquema muy aproximado de cómo podría funcionar. Acabo de adivinar los valores de resistencia, y no he comprobado que funcionarían en absoluto. (Ejercicio dejado al lector). Esquema muy áspero

— Rocketmagnet
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Buena respuesta, me gusta mucho la idea de usar el pulso para cambiar automáticamente la configuración actual. Desafortunadamente, esto está en una placa de conexión y no tengo acceso al pin Vref, así que no puedo hacer nada más que ajustarlo con un pequeño destornillador de plástico.

— Faken

Gracias. Es una pena no tener acceso al pin Vref, porque le daría un buen control de corriente suave. ¿Quizás podrías soldar un pequeño alambre en la olla?

— Rocketmagnet

Estoy dividido entre qué respuesta aceptar. La respuesta abisal en realidad responde a mi pregunta. La respuesta de Rocket está muy bien hecha y tiene algunos conceptos realmente geniales, pero los comentarios de Kevin me dan al menos una idea de qué hacer.

— Faken

¿Ya lo probaste? Creo que esa será la única forma de obtener una respuesta definitiva. Como no hay nada en la hoja de datos al respecto, nadie puede saberlo con certeza sin probarlo.

— Rocketmagnet

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Claro que puede usar PWM, pero su motor paso a paso puede comenzar a silbar un poco con la frecuencia PWM. Elija una frecuencia alta que no pueda escuchar (> 20kHz) o viva con el silbato.

— jippie
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La pregunta era sobre un PWM para la electrónica de conducción, no el motor en sí.

— vsz