TA8435H第一版三轴控制板实现36V驱动

armok

作者：ss570122　原载:磁动力电子论坛   http://www.cdle.net/web/alldata/CNC/CNC080017.htm


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。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