作者:ss570122　原載:磁動力電子論壇

我的TA8435H第一版三軸控制板實現36V驅動,速度飛快!

　　我發布的TA8435H第一版三軸控制板通過補充板實現了半流控制,并可以采用36V高電壓驅動,用筆寫矢量字試驗,速度飛快(比12V驅動電壓的速度提高大約5倍,當然實際雕刻的速度快了可不行,要斷刀失步的),不用風扇連續工作4小時溫度正常溫熱(實驗電機電流1.8A,可以長時間工作,如加風扇更可靠)。不加半流控制補充板時,長時間工作芯片熱的燙手,千萬不要高電壓工作,以免造成芯片損壞。

　　1、理論分析(粗略的,不是很嚴格,供大家參考)

　　以下這是TA8435H 的性能指標(特別是加黑的指標要注意有擴展余地),其中極限工作電壓是40V、加普通散熱可達 43W(Tc=85度)簡單算一下:電機工作電流正常工作是1.8A,如果功率43W,可以計算出驅動電壓要控制在23.8V以下,但是如果采用半流控制,電機在停止發送脈沖之間采用半流工作,實際工作電流是1.8(A)×0.5/0.8=1.125(A),其驅動電壓可達43(W)/1.125=38.22(V)。而且沒有超過其40V的極限電壓值。所以采用36V的驅動電壓理論上是可行的�？赡苡钟芯W友要說,在有控制脈沖電機工作時不是半流啊,那不是還超了嗎？你可不要忘了,TA8435H是采用用PWM控制方式,當電機轉動時工作電流(指的是平均值電流,不是峰值)是遠遠小于電機靜止鎖緊的平均值工作電流,你實際測量一下就知道了。至少可降低一半以上。更不會超出TA8435H的功率極限。何況你如果采用風扇散熱,其其極限功率可能要通破43W而超出30%以上。大家想想曾經一度風靡計算機愛好者的CPU超頻DIY的報道了,至今我的一個2.0G的CPU工作在2.8G主頻已經三年了,當然要挑沒有鎖頻的CPU了)

　　另外你還可以將Cosc電容換成2700pF,則PWM頻率fosc可達到1/(5.15*0.0027)=71.9kHz沒有超過TA8435H的80kHz的極限,這樣就更加改善了TA8435的PWM在高驅動電壓下的工作性能,不過我還是采用的3300pF,至今使用沒有出現任何問題,當然也不會冒煙了。

　　2、實踐檢驗

　　我采用自己設計的TA8435H三軸控制板+半流補充板,實現了半流控制,連續工作了4和小時以上,芯片溫熱,手摸估計在45℃以下。離TA8435H的極限溫度85℃還有很大余量,其實還可以繼續,但4小時的試驗已經基本說明其可能性了。

只要保證平均電流不超出極限既可以了。保護二極管一定要大于選用3A的快速回復二極管。我實測電源總平均電流沒有超過5.4A(電機停止轉動在鎖止狀態),其實電機在工作運轉時一只沒有超過2.7A,如果采用半流工作方式,總的電源最大電流沒有超過3.75A。網友可以計算出每個TA8435最大是多少電流了。

　　3、結論

　　只要散熱做好,關鍵是能夠實現半流控制,總的功率不要突破芯片的極限要求,其實是可以突破26.4V的推薦工作極限,我只是介紹一下我DIY情況,自己玩是可以的,省錢嗎。如果你要是工業應用,千萬不要這樣偷工減料啊。

　　TA8435 是東芝公司(日貨 )一款集成兩相有極性(四條線的那種)步進電機控制驅動芯片,特點是:
　　1。它內部集成了一個具有8細分功能的控制器和2。5A的驅動器。
　　2。用PWM恒流方式。輸出電流1。5(平均值)2。5(峰值)
　　3。Bi-CMOS工藝
　　4。方便的轉向控制
　　5。有整步,半步,4細分,8細分四個工作模式
　　6。HZIP25—P封裝
　　7。大部分控制引腳內部有上拉電阻和施密特電路,有較好的噪聲容限極限參數:
　　極限電源電壓(功率): 40V
　　極限電源電壓(邏輯): 5。5V
　　極限輸出電流(平均值):1。5A (峰值) :2。5A
　　邏輯輸入電壓 : =VCC
　　功率: 5W(無散熱器) 43W(Tc=85度)
　　工作溫度: -40--+85
　　存儲溫度: -55--+155
　　推薦工作條件: 最小 典型 最大
　　單位邏輯電源電壓: 4.5 5.0 5.5 V
　　功率電源電壓 21.6 24 26.4 V
　　輸出電流 1.5 A
　　輸入邏輯電平 VCC V
　　時鐘頻率 5 KHZ
　　OSC頻率 15 80 KHZ

　　我采用的電源是聯想電腦用小體積電源3只串聯(經過改造以后,否則不能直接串聯使用),可以輸出5V(10A)、12V(8A)、24V(8A)、36V(8A)。如果你手頭有現成的舊電源,只要花幾元錢就可改造成雕刻機步進電機高壓驅動電源。你要買一只5V+36V(8A)開關電源新的要300元左右。

　　經過努力,MACH2/3專用手控盒現場視頻演示終于上傳成功,演示傳遞速度非�？�!

　　另外相關芯片問題也已經解決,PCB樣板在制作中,

　　下面是手控盒現場演示視頻1(三個都要看看,各有不同,希望看不了視頻的回個信息!!!)

http://program.aeeboo.com/137931.html

手控盒現場局部放大調速演示視頻2

http://program.aeeboo.com/138057.html

手控盒與軟件現場演示視頻3

http://program.aeeboo.com/137939.html

還有更多的以前發表的視頻有愿意看的可到下面地址察看:

http://www.aeeboo.com/channelprogram/10567/?curpage=1

手控盒基本性能介紹:

　　這款手控盒的是專門為MACH2/3軟件設計的,可以和軟件很好的進行數據通訊對數控設備進行三維控制和精確定位調整,主要功能如下:

1、采用單片機及專用芯片設計與計算機的USB口連接,通過MACH2/3可以對數控設備進行XYZ三軸變速控制位置變化,可以精確定位。

2、X-Y軸由萬向搖桿單手變速控制,Z軸由按鍵變速控制;

3、通過附加鍵可以用搖桿和Z鍵實現XYZ三維點動精確定位,點動步長可以通過按鍵調整為1.000;0.100;0.010;0.001運行步長。

4、通過主軸鍵控制電主軸速度,有脈寬和調壓兩種控制形式,(如果不控制主軸,主軸鍵可以用來控制第四軸的速度和位置,功能與XYZ軸一樣)。

5、如遇緊急情況,可通過急停按鈕控制設備緊急制動。

6、可以通過按鈕控制程序啟動和暫停。

7、還可以通過加手控盒的按鍵來擴展實現MACH2/3軟件中的大部分其它控制功能。但是對于實際使用意義不大。因為手控盒主要是用來調整刀的定位功能。

　　這個手控盒真正實現了與MACH2/3無縫隙連接,軟件界面所有數據隨手控盒的控制同步變化,和在界面調節作用是一致的。

手控盒外型

圖119

　　和手控盒能配合使用的三軸四軸控制驅動套件

圖120

　　這是重新對原雕刻機進行一定規模的改進,首先將Y軸的步進電機由機架前邊移到機架后邊驅動,另外重新噴漆修整,面貌一新。簡單上幾個圖片

圖121　機架噴漆

圖122　零部件噴漆

圖123　步進電機和聯軸器噴漆

圖124　重新修正后的雕刻機大部分配件

圖125　準備作控制箱的部分材料