¿Se puede obligar a un controlador paso a paso de corriente constante a actuar como un controlador de voltaje constante?

Tengo un requisito estricto 1 para conducir un motor paso a paso con un controlador L/R (voltaje constante), pero el problema es que nadie parece fabricarlos comercialmente debido a sus ineficiencias en comparación con los controladores de tipo chopper.

Al leer sobre cómo funcionan los controladores del chopper , parece que le asigna un límite de corriente y la placa utiliza la retroalimentación a través de una resistencia de detección para "cortar" el voltaje de encendido/apagado para mantener una corriente constante en el límite especificado, independientemente de la velocidad del motor .

Este mecanismo de limitación de corriente me hizo pensar: si tuviera que hacer que el límite de corriente fuera lo suficientemente alto como para que este límite nunca se pudiera alcanzar, incluso con el voltaje de salida máximo (riel de suministro menos una pequeña caída), ¿Habría convertido efectivamente el controlador del helicóptero en un controlador de voltaje constante L/R?

Para mayor claridad, aquí están las especificaciones del motor paso a paso que necesito conducir:

2-phase, Bi-polar
1,600 steps/revolution
Winding Inductance: 80mH - 150mH
Winding Resistance: 160 - 220 ohm
Operating Voltage: 15V - 35V

Por cierto, si alguien conoce un verdadero controlador de voltaje constante L/R que cumpla con las especificaciones anteriores, ¡sería ideal!

1 La razón por la que es un requisito estricto es que el hardware de vuelo utiliza una unidad L/R y debemos probar Like You Fly , una directriz de la NASA que establece que debe probar el equipo en tierra de la misma forma, ajuste y función que el hardware de vuelo. .

¿El problema que enfrenta tiene que ver con los controladores modernos que no pueden controlar un paso a paso correctamente en su aplicación? ¿tal vez es ruido? ¿Tal vez son motores a los que no les gusta PWM?
Buena pregunta. La razón por la que no puedo usar un controlador de helicóptero, aunque estoy seguro de que funcionará bastante bien, es que tengo un requisito estricto de "probar como si volaras".
"prueba como si volaras" - No entiendo esto
¿ Por qué no puedes usar un controlador de helicóptero? ¿Qué requisitos requieren un controlador de voltaje constante? Decir que tiene que "probar como si volara", que por lo que sé es una forma confusa de decir que necesita probar el sistema en un entorno lo más parecido posible a su aplicación final, no me dice nada. La única razón coherente en la que puedo pensar es que está tratando de emular un controlador diferente que es de voltaje constante. En ese caso, ¿por qué no puedes conseguir otro de ese controlador?
@ConnorWolf porque, como dije al comienzo de mi pregunta, ya nadie parece fabricarlos comercialmente . ¿Podemos hacer algunos más en casa? Seguro que podemos. ¿Es esa una solución rentable en un momento en que los presupuestos son más ajustados que nunca? Absolutamente no. Este no es un proyecto de gran volumen, este es un tipo de trato de dos en dos y el costo general en diseño, desarrollo y dibujos sería prohibitivo.
No respondiste mi pregunta. De hecho, suena como si estuviera tratando de emular un controlador existente. ¿Es esto correcto? Debe agregar esta información a su pregunta; de lo contrario, parece que tiene un requisito sin motivo, y las personas (como yo) comenzarán a buscar allí primero.
"Prueba como si volaras". No veo que tenga una opción: debe probar con el equipo correcto y si esto significa construir uno internamente, entonces esto es lo que debe hacer. Estoy pensando en "juntas tóricas" en este punto y también en otros sistemas críticos de vuelo que se han encontrado defectuosos en los últimos cien años. Es hacerlo por el libro o hacer otra cosa.
Aquí hay una sugerencia de baja inversión: compre un módulo L298 listo para usar como este de eBay ( $ 3.63 incluido el envío internacional ) o este de SparkFun (¡ alrededor de 10 veces ese precio ! ¡Yay SparkFun! ) para verificar si proporciona el L/R Accionamiento necesario para los motores paso a paso de su aplicación.
Sé que esta es una publicación muy antigua, pero quizás otros se encuentren con esto: "Pruebe mientras vuela", en otras palabras, si el sistema no tiene ese componente exactamente como ese componente y prueba su hardware conectado a un sistema que no existe en el hardware donde se utilizará su componente, entonces su prueba y su hardware NO SIGNIFICAN SQUAT ... es una prueba inútil, como verificar que mi programa se ejecute en Windows 95 y, sin embargo, un cliente donde necesito que se ejecute en ellos está ejecutando Windows 10 .. no es una prueba. ¡Los aviones rotos no se detienen en el arcén, tienden a golpear el suelo!

Respuestas (1)

A menos que haya algún matiz en la pregunta que me falta:

Un controlador de motor paso a paso de voltaje constante (tipo L/R) para un motor paso a paso es un par de puentes H, sin limitación/corte de corriente. No es que estos dispositivos ya no se fabriquen, por lo general no se venden como "controladores de motores paso a paso".

Por ejemplo, el IC de puente H dual clásico L298 (L298N, L298D) impulsará un paso a paso bipolar en modo de voltaje constante, por lo tanto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Elimine las resistencias de detección, y no queda limitación de corriente, o preferiblemente déjelas allí, y dimensione únicamente para condiciones de falla, es decir, protección contra cortocircuitos.

Con una resistencia de bobina mínima de 160 ohmios y un suministro de motor de 35 voltios, el máximo resultante de 219 mA por canal se maneja fácilmente con la clasificación de corriente CC de 2 amperios por canal del L298.

El L298 en sus diversas variantes todavía se fabrica: vaya con el L298D para aprovechar los diodos de protección EMF integrados, dada la carga inductiva.

Si bien también hay circuitos integrados de puente H basados ​​en MOSFET disponibles, que ofrecen una mayor eficiencia, esto puede ser irrelevante en un diseño donde la pérdida de eficiencia en la serie R agregada a cada bobina probablemente sea el mayor contribuyente de calor de todos modos.

Acerca del uso de un controlador de helicóptero como controlador L/R: la respuesta calificada es sí, siempre que se intente la conducción básica de pasos completos . Solo con los micropasos, el control preciso de la corriente se convierte en una necesidad.

Es posible que a algunos controladores de chopper no les guste no recibir retroalimentación de corriente, y pueden marcar una falla, pero al controlador de paso completo típico no le importará, simplemente pasará toda la corriente hasta el valor de resistencia limitada del paso a paso (160 a 219 mA por canal, según las especificaciones de la bobina) y no iniciar el corte.

¿Podría dar un poco de seguimiento a estas preguntas? 1) ¿Qué es exactamente el micropaso? Me estoy imaginando movimientos de subpasos, pero no veo cómo, ya que un paso está predefinido por los dientes del rotor y el estator. 2) ¿Cómo se establece generalmente el límite de corriente en un helicóptero? ¿Es programable o está estáticamente definido por los componentes que utiliza? 3) Si tuviera que ir por la ruta L298, necesitaría que fuera una parte COTS. He encontrado algunas placas de nivel de bricolaje/hobby, pero no parecen muy robustas, especialmente en los niveles de potencia que causaría 35V. ¿Me puede recomendar uno comercialmente robusto? Gracias
@SiegeX Acerca de los micropasos: esa es una gran pregunta aparte. Pregunte, y yo u otros responderemos. El límite del interruptor generalmente se establece usando una resistencia entre un pin de ajuste de límite y tierra o riel de suministro, o, similar al L298, con una resistencia de detección desde un pin de detección a tierra, de modo que a la corriente deseada, el pin de detección alcanzar un voltaje de umbral predefinido. Casi siempre en función de los componentes. Con respecto a partes específicas, la parte ST tiene calificación automotriz COTS si eso ayuda. O comuníquese con los fabricantes TI o ST.
¿Se puede obligar a un controlador paso a paso de corriente constante a actuar como un controlador de voltaje constante?
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