Настройка тока шагового двигателя


В настоящее время, благодаря популярности 3D-печати, широкое распространение получили модули, представляющие собой печатные платы с разведённой на них обвязкой для микросхем-драйверов биполярных шаговых двигателей. Для различных микросхем драйверов различаются формулы по которым рассчитывается установленный ток шагового двигателя (очевидно, речь только про те драйверы которые позволяют задавать ток двигателя).

В статье приведены варианты расчёта тока для разных драйверов, так как разные драйверы настроиваются по разному, хотя на большинстве «хоббийных» драйверов сам способ такой подстройки осуществляется просто подстроечным резистором (либо подключением по UART).

Условные обозначения, общие для всех драйверов:

Vref - опорное напряжение, чаще всего можно измерить на самом подстроечном резисторе, либо на тестовой точке платы (см. документацию на вашу плату) [В],
Irms - среднеквадратичное значение тока через обмотку [A],
Imax - максимальный ток через обмотку двигателя (по определению Imax = Irms * 1.414) [A],
Rsens - токоизмерительный резистор драйвера [Ом].


Если вы используете драйвера, ограничивающие максимальный ток, рекомендуем выставлять ток не более 0.75% от значений максимально допустимого тока согласно даташиту двигателя.


A4988

В драйверах на базе микросхемы Pololu A4988 используется ограничение максимального тока драйвера. Расчёт макс.тока производится по следующей формуле:

Imax = Vref / 8 * Rsens [A]

Rsens - на таких драйверах чаще всего используется 0.1 Ом (маркировка R100), реже 0.05 Ом (маркировка R050).

TMC2xxx

В драйверах на базе микросхем Trinamic серии TMC2xxx двигатель настраивается через установку среднеквадратичного значения тока Irms.

Irms = Vref * 0.71 [A]


Обратите внимание, максимальное устанавливаемое значение Irms в таких драйверах доходит до 1.77 А, однако для микросхем TMC2100 / TMC213 / TMC2208 максимальное рекомендуемое производителем значение Irms составляет 1.2 А.
Версия TMC2209 имеет более мощные выходные ключи и допускает установку Irms до 2 А.

Также обратите внимание - некоторые производители модулей на данных микросхемах могут использовать свои значения Rsens, в таком случае среднеквадратичное значение тока высчитывается по следующей формуле:

Irms = 0.0919 * Vref / (Rsens + 0.03) [А]



DRV8825

В драйверах типа DRV8825 также используется установка максимального тока, однако формула отличается:

Imax = Vref / 5 * Rsens [A]

Rsens - на таких драйверах также чаще всего используется 0.1 Ом (маркировка R100)