作者:ss570122　原载:磁动力电子论坛

我的TA8435H第一版三轴控制板实现36V驱动,速度飞快!

　　我发布的TA8435H第一版三轴控制板通过补充板实现了半流控制,并可以采用36V高电压驱动,用笔写矢量字试验,速度飞快(比12V驱动电压的速度提高大约5倍,当然实际雕刻的速度快了可不行,要断刀失步的),不用风扇连续工作4小时温度正常温热(实验电机电流1.8A,可以长时间工作,如加风扇更可靠)。不加半流控制补充板时,长时间工作芯片热的烫手,千万不要高电压工作,以免造成芯片损坏。

　　1、理论分析(粗略的,不是很严格,供大家参考)

　　以下这是TA8435H 的性能指标(特别是加黑的指标要注意有扩展余地),其中极限工作电压是40V、加普通散热可达 43W(Tc=85度)简单算一下:电机工作电流正常工作是1.8A,如果功率43W,可以计算出驱动电压要控制在23.8V以下,但是如果采用半流控制,电机在停止发送脉冲之间采用半流工作,实际工作电流是1.8(A)×0.5/0.8=1.125(A),其驱动电压可达43(W)/1.125=38.22(V)。而且没有超过其40V的极限电压值。所以采用36V的驱动电压理论上是可行的。可能又有网友要说,在有控制脉冲电机工作时不是半流啊,那不是还超了吗？你可不要忘了,TA8435H是采用用PWM控制方式,当电机转动时工作电流(指的是平均值电流,不是峰值)是远远小于电机静止锁紧的平均值工作电流,你实际测量一下就知道了。至少可降低一半以上。更不会超出TA8435H的功率极限。何况你如果采用风扇散热,其其极限功率可能要通破43W而超出30%以上。大家想想曾经一度风靡计算机爱好者的CPU超频DIY的报道了,至今我的一个2.0G的CPU工作在2.8G主频已经三年了,当然要挑没有锁频的CPU了)

　　另外你还可以将Cosc电容换成2700pF,则PWM频率fosc可达到1/(5.15*0.0027)=71.9kHz没有超过TA8435H的80kHz的极限,这样就更加改善了TA8435的PWM在高驱动电压下的工作性能,不过我还是采用的3300pF,至今使用没有出现任何问题,当然也不会冒烟了。

　　2、实践检验

　　我采用自己设计的TA8435H三轴控制板+半流补充板,实现了半流控制,连续工作了4和小时以上,芯片温热,手摸估计在45℃以下。离TA8435H的极限温度85℃还有很大余量,其实还可以继续,但4小时的试验已经基本说明其可能性了。

只要保证平均电流不超出极限既可以了。保护二极管一定要大于选用3A的快速回复二极管。我实测电源总平均电流没有超过5.4A(电机停止转动在锁止状态),其实电机在工作运转时一只没有超过2.7A,如果采用半流工作方式,总的电源最大电流没有超过3.75A。网友可以计算出每个TA8435最大是多少电流了。

　　3、结论

　　只要散热做好,关键是能够实现半流控制,总的功率不要突破芯片的极限要求,其实是可以突破26.4V的推荐工作极限,我只是介绍一下我DIY情况,自己玩是可以的,省钱吗。如果你要是工业应用,千万不要这样偷工减料啊。

　　TA8435 是东芝公司(日货 )一款集成两相有极性(四条线的那种)步进电机控制驱动芯片,特点是:
　　1。它内部集成了一个具有8细分功能的控制器和2。5A的驱动器。
　　2。用PWM恒流方式。输出电流1。5(平均值)2。5(峰值)
　　3。Bi-CMOS工艺
　　4。方便的转向控制
　　5。有整步,半步,4细分,8细分四个工作模式
　　6。HZIP25—P封装
　　7。大部分控制引脚内部有上拉电阻和施密特电路,有较好的噪声容限极限参数:
　　极限电源电压(功率): 40V
　　极限电源电压(逻辑): 5。5V
　　极限输出电流(平均值):1。5A (峰值) :2。5A
　　逻辑输入电压 : =VCC
　　功率: 5W(无散热器) 43W(Tc=85度)
　　工作温度: -40--+85
　　存储温度: -55--+155
　　推荐工作条件: 最小 典型 最大
　　单位逻辑电源电压: 4.5 5.0 5.5 V
　　功率电源电压 21.6 24 26.4 V
　　输出电流 1.5 A
　　输入逻辑电平 VCC V
　　时钟频率 5 KHZ
　　OSC频率 15 80 KHZ

　　我采用的电源是联想电脑用小体积电源3只串联(经过改造以后,否则不能直接串联使用),可以输出5V(10A)、12V(8A)、24V(8A)、36V(8A)。如果你手头有现成的旧电源,只要花几元钱就可改造成雕刻机步进电机高压驱动电源。你要买一只5V+36V(8A)开关电源新的要300元左右。

　　经过努力,MACH2/3专用手控盒现场视频演示终于上传成功,演示传递速度非常快!

　　另外相关芯片问题也已经解决,PCB样板在制作中,

　　下面是手控盒现场演示视频1(三个都要看看,各有不同,希望看不了视频的回个信息!!!)

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

手控盒现场局部放大调速演示视频2

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

手控盒与软件现场演示视频3

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

还有更多的以前发表的视频有愿意看的可到下面地址察看:

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

手控盒基本性能介绍:

　　这款手控盒的是专门为MACH2/3软件设计的,可以和软件很好的进行数据通讯对数控设备进行三维控制和精确定位调整,主要功能如下:

1、采用单片机及专用芯片设计与计算机的USB口连接,通过MACH2/3可以对数控设备进行XYZ三轴变速控制位置变化,可以精确定位。

2、X-Y轴由万向摇杆单手变速控制,Z轴由按键变速控制;

3、通过附加键可以用摇杆和Z键实现XYZ三维点动精确定位,点动步长可以通过按键调整为1.000;0.100;0.010;0.001运行步长。

4、通过主轴键控制电主轴速度,有脉宽和调压两种控制形式,(如果不控制主轴,主轴键可以用来控制第四轴的速度和位置,功能与XYZ轴一样)。

5、如遇紧急情况,可通过急停按钮控制设备紧急制动。

6、可以通过按钮控制程序启动和暂停。

7、还可以通过加手控盒的按键来扩展实现MACH2/3软件中的大部分其它控制功能。但是对于实际使用意义不大。因为手控盒主要是用来调整刀的定位功能。

　　这个手控盒真正实现了与MACH2/3无缝隙连接,软件界面所有数据随手控盒的控制同步变化,和在界面调节作用是一致的。

手控盒外型

图119

　　和手控盒能配合使用的三轴四轴控制驱动套件

图120

　　这是重新对原雕刻机进行一定规模的改进,首先将Y轴的步进电机由机架前边移到机架后边驱动,另外重新喷漆修整,面貌一新。简单上几个图片

图121　机架喷漆

图122　零部件喷漆

图123　步进电机和联轴器喷漆

图124　重新修正后的雕刻机大部分配件

图125　准备作控制箱的部分材料