Passende Zener Schutzdioden ?

  • Hallo beisammen,


    Ich will was gegen die sterbenden Schrittmotortreiber in der DD-1 Steuerung von Vixen tun. Der dort verwendete TA8415 steuert die MT1 Motoren als open-Kollektor ohne Schutzdioden an. (kein gutes Schaltungsdesign)


    Welche Größe Zenerdioden sollte denn ausreichen?


    1N4747 -> 20V 1W
    1N5357 -> 20V 5W


    Die Motorspulen haben 2x20ohm und sind mittig an +12V.


    Vielen Dank & Clear Skies,
    Gert

  • Hallo Gert,


    Zehnerdioden sind als Überspannungsschutz gegen Transienten nicht geeignet, da sie zu langsam schalten. Hierfür gibt es spezielle Supressordioden.


    Da die Gegen EMK des Motors die umgekehrte Polarität der Versorgungsspannung aufweist erwarte ich nicht, dass positive Spannungsspitzen auftreten, sondern negative. Gegen diese ist aber eine antiparallel zur Collector-Emiter-Strecke geschaltete Diode ausreichend.


    Viele Grüße,
    Roland

  • Hallo Roland,


    OK, ich weiß nicht, ob besonders schnelle Dioden noetig sind.
    Die DD-1 Steuerung macht nur 32x Geschwindigkeit.
    Da werden die Motoren nicht sonderlich schnell angesteuert.


    Das Datenblatt vom 8415 gibt in der Application-Schaltung 1s1588 an.
    http://drgert.dyndns.ws:8000/d…902_TA8415P_datasheet.pdf
    (p. 9 oben)
    Allerdings sind in der DD-1 die Serien-Dioden in den Motorphasen nicht eingebaut.
    Es sind überhaupt keine Dioden eingebaut :(
    Statt die Leiterbahnen durchzukratzen, dachte ich an 20V Z-Dioden, um positive wie negative Spitzen abzuleiten. Die könnte ich einfach unter den 8415 von den Motorphasen nach GND löten.
    Es geht um keinen Design-Preis, sondern um die Lebensdauer der Steuerung zu verlängern.
    Für Ideen bin ich immer dankbar.
    Clear Skies,
    Gert

  • Hallo Gert,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gert</i>
    OK, ich weiß nicht, ob besonders schnelle Dioden noetig sind.
    Die DD-1 Steuerung macht nur 32x Geschwindigkeit.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Die 32x Geschwindigkeit hat aber nichts damit zu tun, dass die Spannung sehr schnell ansteigt wenn die Spule abgeschaltet wird. Der Spannungsanstieg wird nur duch die parasitären Kapazitäten von Motorwicklung, Kabel und Transistor begrenzt.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Gert!


    In der Tat ist die Geschwindigkeit der Motoren egal. Interessant wäre deren Induktivität und Strom, denn
    die gespeicherte Energie ist 0.5*L*I^2. Wahrscheinlich wirst du aber die Induktivität L nicht herausbekommen.
    Deswegen nimm mal großzügig paar Schottkydioden, die sind sehr schnell, Dauerstrom 3 A reicht, können kurzzeitig
    ein Vielfaches. Suppressordioden sind natürlich auch sehr schnell, können aber kurzzeitig extreme Energien aufnehmen,
    da kommste an den KWatt Bereich ran, was aber Overkill wäre. Kenne deine Endstufe nicht, aber wenn da npn oder N-Kanal Transistoren oder Powermosfets drin
    sind mit den Spulen der Motore gegen Plus geschaltet, dann wird die Anode der Dioden gegen Collector/Drain geschaltet.
    Gruß
    Uwe

  • Hallo Uwe,


    Die TA8514 Bausteine haben normale bipolare open-Kollektor Ausgaenge. Die Spulen sind an 12V. Ich glaube nicht, dass in dem Baustein irgendwelche hoch-edlen Powerfets etc. drin sind. Eher in Richtung 'billig'. In der Application-Note vom Hersteller werden 1s1588 als Schutz angegeben. Man kann ja zwei davon pro Spule einloeten. Eine nach Masse und eine nach 12V. Das sichert dann beide Richtungen ab. Die Z-Dioden haetten da eine Diode gespart. Ob die nun wirklich zu langsam ist kann ich nicht beurteilen.


    Clear Skies,
    Gert

  • Hallo Gert!


    Habe mir mal gerade das Datasheet von der Diode reingezogen: Eine wirklich schnelle Silizium Diode mit 2 ns. Also da kannste getrost sogar eine 1A Schottky Diode nehmen wie die BYS 21-90 oder halt die eben aufgeführte Si Diode. Allerdings reicht eine aus pro Spule, denn beim Abschalten der Spule polt sich die Spannung/Strom um wie beim Relais, wo man auch nur eine Diode benötigt.


    So edel sind Powermosfets schon lange nicht mehr! Schaue dir mal die High- und Lowside Driver an, die kosten fast nichts mehr. Bipolartechnik in deinen IC Treiberbausteinen hatte ich anfangs ausgeschlossen, da die Verlustleistung mit denen zu groß wäre und somit der Kühlaufwand. Nach Sichtung des Datenblattes muß ich feststellen, da sind echt Bipolartransistoren drin. Naja, bei 0.4 A
    Maximum Rating (eher deutlich weniger!) kommt da auch kaum Verlustleistung zustande bei einer Uce Saturation Voltage von 1.1 V (dann auch eher weniger), da kann man das vertreten. Besonders weil nicht alle Ausgänge gleichzeitig aktiv sind.
    Gruß


    Uwe

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