I migliori driver per motori passo passo

I migliori driver dovrebbero costare poco ed avere ottime caratteristiche tecniche. I driver utilizzati nelle stampanti 3D sono dotati di circuito stampato ed un connettore comodo per i collegamenti elettrici. In questo modo possono essere sostituiti facilmente nelle schede più famose chiamate RAMPS.

Driver A4988

Questo chip si trova già montato sulla scheda pololu stepper driver, pronta per essere inserita nella scheda shield RAMPS. Può funzionare con alimentazioni da 8 a 35 Volt. Riesce a generare microstep fino a 1/16 di passo. E’ protetto da cortocircuito e sovra-temperatura del chip e può fornire una corrente massima di 2,1 A. La resistenza RDS_On dei mosfet  è in media di 0,32 Ohm. I’A4988 è alloggiato in un contenitore QFN di 28 pin, dotato di una zona termica che raffredda il dispositivo.

I pin MS1, MS2 e MS3 vengono utilizzati per aumentare la risoluzione del passo, seguendo lo schema seguente:

MS1	MS2	MS3	Microstep Resolution
L	L	L	1
H	L	L	1/2
L	H	L	1/4
H	H	L	1/8
H	H	H	1/16

 

Driver DRV8825

Al momento questo driver ha il miglior rapporto costi-benefici per chi sta costruendo o migliorando la sua stampante 3D fai da te. Lo potete trovare facilmente anche su schedina Pololu stepper driver compatibile, già pronta per essere integrata nella scheda shield RAMPS. Può funzionare con alimentazioni da 8,2 a 45 Volt. Riesce a generare microstep fino a 1/32 di passo. E’ protetto da cortocircuito e sovra-temperatura del chip e può fornire una corrente massima di 1,8 A continuativi (e 2,5 A di picco per brevi periodi). La resistenza RDS_On dei mosfet  è in media di 0,25 Ohm. Ha il pin 18 che segnala un errore di temperatura o sovra corrente. Il circuito integrato è alloggiato in un contenitore HTSSOP di 28 pin, dotato di una zona termica che raffredda il dispositivo.

 

M0	M1	M2	Microstep Resolution
L	L	L	1
H	L	L	1/2
L	H	L	1/4
H	H	L	1/8
L	L	H	1/16
H	L	H	1/32
L	H	H	1/32
H	H	H	1/32

Driver TMC2100

Il solo chip integrato costa mediamente 5€ al pezzo. Può funzionare con alimentazioni da 4,75 a 46 Volt. Riesce a generare microstep fino a 1/256 di passo. E’ protetto da cortocircuito e sovra-temperatura del chip e può fornire una corrente massima di 1,2 A continuativi (e 2,5A di picco per brevi periodi). La resistenza RDS_On dei mosfet  è in media di 0,5 Ohm. Ha due segnali di errore che permettono di sapere quando l’uscita è in cortocircuito con il polo negativo GND e quando il motore non è in fase con il movimento/posizione atteso. E’ un chip molto complesso che promette bassi consumi senza rumori del motore ed un controllo accurato delle sequenze di stepping. Il chip è racchiuso in contenitore QFN36 con zona di dissipazione ceramica integrata. Il circuito stampato deve fornire zone di raffreddamento adeguate. E consigliabile l’uso del dissipatore.

I TMC2100 sono i driver per motori passo-passo compatibili con i driver della Pololu, sono i più silenziosi attualmente disponibili sul mercato. La dimensione corrisponde ai comuni driver tipo Pololu: il pinout è compatibile, ma non identico. Il driver può essere utilizzato su tutti i principali componenti elettronici, ad esempio l’elettronica a 8 bit come RAMPS, Rumba, GT2560 o l’elettronica a 32 bit come RADDS o AZSMZ e tutti gli altri componenti elettronici RepRap compatibili Pololu. Hardware compatibile con StepStick e Pololu A4988
Interfaccia Step / Dir con interpolazione microstep (fino a 256 micropassi)
Configurazione tramite pin CFG
Tensione di alimentazione del motore: 5,5 … 45 V
Tensione di alimentazione logica: 3,3 … 5V
Componenti sul fondo per una migliore dissipazione del calore stealthChop: per un funzionamento silenzioso e un movimento fluido spreadCycle: chopper di controllo motore altamente dinamico.

Configurazione pin

Poiché sono disponibili molte schede elettroniche diverse come RAMPS, RADDS, RUMBA, ecc., Il cablaggio dei pin di configurazione (CFG1, CFG2 e CFG3) viene risolto in modo diverso, quindi si consiglia di non collegare i pin di configurazione. Ciò impedisce che il cambiamento dell’elettronica implichi la regolazione del driver. La modalità “spreadCycle” ha bisogno che il pin CFG1 sia collegato a GND. Questo può essere realizzato da un piccolo ponte a filo.

I pin e DIAG1 DIAG2 non hanno alcuna funzione e possono anche essere omessi.

Varie modalità operative per fornire una connessione passante dei 3 pin di configurazione con le linee verdi evidenziate sono le modalità operative consigliate:

CFG2	CFG3	divisione passo	Interpolazione	Mode
L	L	1	no	spreadCycle
H	L	1/2	no	spreadCycle
NC	L	1/2	256 µ-passi	spreadCycle
L	H	2/4	no	spreadCycle
H	H	1/16	no	spreadCycle
NC	H	1/4	256 µ-passi	spreadCycle
L	NC	16 µ-passi	256 µ-passi	spreadCycle
H	NC	1/4	256 µ-passi	stealthChop
NC	NC	1/16 µ-passi	256 µ-passi	stealthChop

L=Low (basso); H= High (alto); NC=non collegato

SpreadCycle™  permette cambi più  rapidi e accelerazioni maggiori.

StealthChop ™
StealthChop ™ è un principio basato sul chopper di tensione. Garantisce motori assolutamente silenziosi in fase di fermo o rallentatore, ad eccezione del rumore dei cuscinetti a sfera. A differenza di altri chopper in modalità tensione, StealthChop2 ™ non richiede configurazione. Apprende automaticamente le migliori impostazioni durante il primo movimento dopo l’accensione e ottimizza ulteriormente le impostazioni nei movimenti successivi. Una sequenza di homing iniziale è sufficiente per questo processo di apprendimento.

Driver THB6128

Questo driver  prodotto da SANYO può funzionare con alimentazioni da 9 a 25 Volt. Può  generare microstep fino ad 1/128 di passo. Con le schede RAMPS con microprocessore ad 8 bit è consigliabile utilizzarla al massimo con 1/32 di passo di risoluzione. E’ protetto da cortocircuito e sovra-temperatura del chip e può fornire Max a 2,2A di corrente. La corrente massima erogabile può essere regolata con potenziometro esterno.  È semplice da usare  ed utilizzando un’interfaccia indicizzatrice (DIR/STEP) per spostare i motori passo-passo. Il pad termico del THB6128 si trova nella parte superiore del chip. Ciò rende la dissipazione del calore molto più semplice e non si basa sulla già piccola area PCB per la dissipazione del calore.

Il modulo presenta i seguenti vantaggi:

Questo chip è dotato della funzione di blocco automatico del mezzo flusso che è ottima per ridurre il calore quando il motore è bloccato, protezione della temperatura integrata, protezione da sovracorrente, chip regolatore 5VDC incorporato, un resistore di limitazione della corrente per ridurre la temperatura del chip durante l’immissione di alta tensione e la tensione di ingresso ha protezione da inversione di polarità! Il chip utilizza un doppio driver MOSFET full-bridge, bassa resistenza Ron = 0.55Ω tensione massima 36V, tensione di ingresso minima 9VDC, corrente di picco 2.2A, corrente continua 2A, la corrente e il microstepping possono essere impostati manipolando l’interruttore
DIP 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16,1/32,1/64,1/128 una varietà di sub-optional (controllare le immagini per sapere come configurare il driver cambiando i dip switch).

 

Ms1	Ms2	Ms3	Microstep Resolution
L	L	L	1
H	L	L	1/2
L	H	L	1/4
H	H	L	1/8
L	L	H	1/16
H	L	H	1/32
L	H	H	1/64
H	H	H	1/128