2013年11月11日 星期一

調整4988步進馬達驅動板電流上限

特別注意:測量電壓的時候千萬要小心,不要短路到不該碰到的接點,很可能會造成4988燒毀!!!

特別注意:4988的輸出電流,超過1安培的話,必須加裝散熱片。超過1.5安培,需要再加風扇。就算有安裝散熱片、風扇,輸出電流也不應超過2安培。否則有燒毀的危險。

[Update 2014/03/21] ATOM 的 Mark 錄了一段影片介紹如何調整4988輸出電流,大家可以參考一下!

根據Pololu產品網頁上的說明,一般步進馬達使用4988驅動時,步進馬達實際測量到的電流,大約是4988輸出電流上限的0.7倍。所以需要設定的電流輸出上限,會是馬達標定的額定電流除以0.7。

4988輸出電流上限的計算公式:

I=VREF8×RS

Vref是參考電壓,利用可變電阻設計出可以調整Vref的電路,讓使用者能夠自行調整輸出電流上限。

Rs是參考電阻。目前市面上買的到的4988模組,參考電組有三種,要自己看一下。Pololu廠商設計的電路,Rs是0.05歐姆;StepStick(Open Source Project)所公布的電路,有0.2及0.1歐姆兩種規格。 使用的是SMD 電阻,"R050"代表0.05歐姆;"R200",代表0.2歐姆;"R10",代表0.1歐姆。(SMD 晶片電阻阻值標示方法)
位置如圖:


參考電壓測量方式

可變電阻的金屬螺絲頭,就是Vref的測量點,用三用點表的正極做測量。接地點在圖中最右下角的pin針,旁邊的絲印記號有標註"GND"。

舉例說明

如果你買到的步進馬達,額訂電流是1.5安培,那4988輸出電流上限會是 1.5/0.7 = 2.14 安培。
然後再查看4988模組上的Rs,如果是0.2歐姆,那你需要把Vref調整成 (1.5/0.7)*8*0.2 = 3.43 伏特。

參考電壓速查表

編按:Vref 受到控制板上分壓電路的限制,不一定能調整出表列的電壓。

Rs = 0.2 Ω
馬達額訂電流(A)4988輸出電流上限(A)Rs(Ω)4988參考電壓Vref應設定成(V)
22.860.24.57
1.92.710.24.34
1.82.570.24.11
1.72.430.23.89
1.62.290.23.66
1.52.140.23.43
1.42.000.23.20
1.31.860.22.97
1.21.710.22.74
1.11.570.22.51
11.430.22.29
0.91.290.22.06
0.81.140.21.83
0.71.000.21.60
0.60.860.21.37
0.50.710.21.14
0.40.570.20.91
0.30.430.20.69
0.20.290.20.46
0.10.140.20.23

Rs = 0.1 Ω
馬達額訂電流(A)4988輸出電流上限(A)Rs(Ω)4988參考電壓Vref應設定成(V)
22.860.12.29
1.92.710.12.17
1.82.570.12.06
1.72.430.11.94
1.62.290.11.83
1.52.140.11.71
1.42.000.11.60
1.31.860.11.49
1.21.710.11.37
1.11.570.11.26
11.430.11.14
0.91.290.11.03
0.81.140.10.91
0.71.000.10.80
0.60.860.10.69
0.50.710.10.57
0.40.570.10.46
0.30.430.10.34
0.20.290.10.23
0.10.140.10.11

Rs = 0.05 Ω
馬達額訂電流(A)4988輸出電流上限(A)Rs(Ω)4988參考電壓Vref應設定成(V)
22.860.051.14
1.92.710.051.09
1.82.570.051.03
1.72.430.050.97
1.62.290.050.91
1.52.140.050.86
1.42.000.050.80
1.31.860.050.74
1.21.710.050.69
1.11.570.050.63
11.430.050.57
0.91.290.050.51
0.81.140.050.46
0.71.000.050.40
0.60.860.050.34
0.50.710.050.29
0.40.570.050.23
0.30.430.050.17
0.20.290.050.11
0.10.140.050.06


參考資料
http://www.eng.utah.edu/~cs5789/handouts/a4988_DMOS_microstepping_driver_with_translator.pdf

http://reprap.org/wiki/StepStick
http://reprap.org/wiki/Sanguinololu
http://www.pololu.com/product/1182

SMD 晶片電阻阻值標示方法

額外的註記

筆者在"掏寶捷泰"買到的步進馬達驅動板,是StepStic的1A版本,Rs是0.2歐姆,Vref被限制在1.6伏特左右。這樣的驅動板,設定在1.6福特,配上額訂電流1.5安培的步進馬達,在 i3上仍然能夠順利運作。有安裝散熱片。以上經驗提供大家參考。(2013/11/12)

19 則留言:

  1. 小意見
    要不要增加 測量的注意事項
    "請平放在桌上 小心的量測"
    剛剛有人 掛在 i3 測邊量 ~ 燒掉2顆 A4988 = =
    雖然應該是常識 ~ 但新手... ...總是很勇敢的

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  2. 舉例說明
    如果你買到的步進馬達,額訂電流是1.5安培,那4988輸出電流上限會是 1.5/0.7 = 2.14 安培。
    这里反掉了吧。。应该是1.5*0.7=1.05 安培
    http://reprap.org/wiki/Sanguinololu上原文有写:A good starting point for the current is 0.7 times its rated current. This is typically ~1A with the recommended 1.68A NEMA17 motors and that is about the maximum current the Pololu can deliver without a heatsink or a fan.

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    1. 你節錄的敘述,是說"用馬達額定電流的0.7倍,是一個很好的測試起始設定。"
      我的例子裡提到的是"如果你希望馬達獲得的電流是1.5安培,驅動IC的電流上限設定應該要是 1.5/0.7 = 2.14 安培。
      這是兩件不同的事情。

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  3. 請問我的馬達額定電流是1.7A,但4988的可變電阻那裏做多只能調整到1.8~1.9V(RS=0.2歐),請問這樣是依照
    你的"額外的註記"裡面設定vref在1.6v即可嗎?

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    1. 馬達能順利運作就好。電壓設定到多少能順利運作,要看你機器的組態,我沒有辦法回答你。

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    2. 作者已經移除這則留言。

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    3. 那如果不能運作該怎麼辦,換馬達嗎?

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  4. 請教您, 我將12V接上RAMPS1.4後(未插上mega2560板上), 在接上馬達的情況下去量A4988上的可變電阻跟GND的Vref值, 為何量到的電壓值都是0?
    我調整了一個可變, 當可變電阻上的平口從左往右時(順時針轉動, 左邊以GND為基準)電壓都還是0, 直到平口與右惻切齊時會出現1個3.4xV的值, 再略調一點則又變成0了??
    請問您知道這是怎樣的狀況嗎?謝謝.

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    1. 我調整的時候都是有接mega2560啦,我不知道沒接會不會造成問題。如果接了之後還是一樣,那也許是你的4988模組壞掉了吧?

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  5. 感謝您的回覆~
    我後來有將mega2560接上後, 便可量到A4988的Vref值.
    因到處google都沒看到說明調整時是否該插上mega2560, 怕燒壞, 便一直沒接上試過...
    只是不知是否已造成未知問題了...
    再試看看了~

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  6. 如果步進馬達1.5A,A4988電阻是0.2歐姆,參考電壓要調到3.43V,但是有限制在1.6V這樣才0.7A,步進馬達會不會很容易失步

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  7. 兩件事情:
    1. 步進馬達的額定電流是指"最高電流",不代表"必須"給他這麼多電流。
    2. 如果容易發生失步,請參這篇文章,調低加速度。
    http://diy3dprint.blogspot.tw/2014/03/blog-post_17.html

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  8. 請問版大 如果兩邊Z軸列印時上升不一樣高 是甚麼問題呢
    非列印狀況時的上升下降又是正常的

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    1. 會不會是有馬達失步的問題呢?
      也許降低Z軸的速度和加速度之後,再試看看。

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  9. 請問下版大,我使用光碟機的步進馬達 接上a4988後.結果只能夠往一邊轉 另一邊總是無法轉 試了6台光碟機了..

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    1. 這我沒什麼經驗ㄝ,不好意思。

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