Carte de commande de moteur pas à pas !

[invite68224d30]

Bonjour à tous !

Je vous écris car ma carte de commande de moteur pas à pas de systrium vient de rendre l'âme . J'ai donc commencé à déssiner sur Sprint-Layout ma propre carte après avoir lu le bouquin "moteur pas à pas et pc" (http://www.eyrolles.com/Sciences/Liv...-pas-et-pc.php ). Elle est constituée de trois l297 et de trois l298.

Comme je n'ai pas le matériel pour graver des circuits, je vais le faire faire par une entreprise, et avant de commander la carte je voulais avoir votre avis !

Voici mes questions:


-Est ce trop le cafouillis ou pas ?

-L'épaisseur des pistes est elle bonne ? (pas assez grosse pour les pistes de puissance ? trop fine pour les pistes de commande ?)

-Le transistor BC547B pour la commande du relais convient-il bien ? et est-il bien câblé ?


Comme vous pouvez le voir il ne s'agit que de la carte de puissance, la carte de commande sera connectée au-dessus et pourra se retirer (plus tard je la changerai pour y mettre un pic. Il commandera le controleur-lcd de systrium, qui lui n'a pas cramé!).

Merci beaucoup de donner vos impressions et de répondre à mes questions !


Maxime
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[invitee0b658bd]

bonjour,
juste une petite remarque, preque toutes tes pistes de puissance croisent presque toutes tes pistes de signaux.... Je crois qu'un placement plus judicieux de tes composants pourrait resoudre cela.
De plus, je mettrait les diodes de roue libre au plus pres du 298.
et l'ensemble 297 / 298 au plus pres des connecteurs pour ne pas avoir a promener des pistes de puissance partout sur la carte.
Cela a 2 avantages, moins de problemes de parasites et cela te laisse plus de place pour les autres pistes.
fred

[invite68224d30]

Bonjour et merci,

Vous avez raison les pistes de puissance croisent les pistes de commande mais sur l'autre face du ci. Cela pose t-il un problème ? Car j'ai du mal à trouver un autre endroit pour placer les connecteurs des moteurs. Sinon je ne comprend pas quand vous dites de mettre des diodes de roue libre, pouvez vous présiser !

Encore merci !


Maxime.

[invitee0b658bd]

bonjour,
Si les lignes de puissance generent des parasites, et dans le cas du 298 qui hache le courant c'est plus que probable, on a interet à eloigner le plus possible les lignes de puissance et les lignes de données.
Sur le datasheet du l298 , il y a un exemple de routage les parties puissance et commande sont bien separées et il y a de genereux plans de masse pour eviter autant que possible l'influence des parasites.
Si il y a un condensateur de decouplage sur les 297, il y a interet a le mettre le plus pres possible.

Mais j'insiste encore une fois, pour la puissance, des pistes courtes, et separées le plus possible de la partie commande.

des plans de masse genereux ne peuvent pas nuire.
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee0b658bd]

bonjour,
ce serait bien de joindre le schema aussi
fred

[monnoliv]

Oui, mais moi je referais tout.

Placer au plus près l'un de l'autre:
IC4-Xpuissance-D9àD16-C1
puis
IC5-Ypuissance-D17àD24-C2
puis
IC6-Zpuissance-D1àD8-C3

Tout ce groupe, je le mettrais sur (près d') un bord du circuit.
L'idée de la distribution des alims par contre est bonne: de grosses pistes côte à côte pour le GND et le +Power.
Condensateurs de découplage au plus près de chaque CI, comme dit plus haut.
Le reste des composants, tu les arranges comme tu veux mais garde-les en dehors de la partie puissance.
Pour moi, soigner l'implantation des composants et le routage des PCB participe pour moitié aux performances du circuit, le design n'est pas suffisant.

[invitee0b658bd]

bonsoir,
quite a refaire l'ensemble, profites en pour mettre quelques led d'indication de status, ca aide bien lors de la mise au point.
au minimum, une led de presence pour chaque tension d'alimentation. Le 297 a si je me rappele bien au moins une broche de sortie de staus
si en exploitation elles ne servent à rien c'est pas grave , c'est pas cher. Par contre au cour de la mise au point cela risque de t'aider.
fred

[invite68224d30]

Bonjour,

Excusez moi je n'ai pas pu répondre rapidement je n'étais pas chez moi.

Comme vous me l'avez conseillé j'ai redessiné une carte avec cette fois les pistes de puissance et de commande séparées, et réduit la distance des pistes de puissance. J'ai aussi ajouté des plans de masse à coté et au-dessus des pistes de puissance. J'en ai profité pour rapprocher les condensateurs de découplage près des l298 et des l297!

Je mettrai des led d'indication sur la carte de commande qui viendra au-dessus.

Merci

Maxime.



Photos:

[invitee0b658bd]

bonjour,
ca me semble mieux, (il manque toujours le schéma), il reste quelques petites remarques.
pourquoi ne pas mettre les l298 plus pres du bord de carte, tu reduit encore la longueur des pistes de puissance.
les leds d'indication, tu as ineteret a les mettre sur cette carte, ca te permettra de la tester d'une facon independante.
Sur ta carte, tu as beaucoup de surface perdue (le circuit imprimé tu le paie a la surface)
Si la dimention de la carte est imposée, profites en pour mettre d'autre choses dessus. Si tu n'a rien a mettre dessus, fait une partie de ta carte avec une zone pasitillée qui te permettra de rajouter quelque chose au cas ou ... ou rajoutes un 555 qui pourra te servir d'oscillateur pour tester ta carte. C'est dommage de payer une telle surface pour ne rien en faire.
Il faut aussi prevoir la fixation d'un radiateur pour les l298, ca peut servir , ainsi que pour tes regulateurs.

A vue d'oeil, tu as 1/3 de la carte qui est non utilisée (surement plus)
fred

[invite68224d30]

Bonjour,

je ne peux pas faire de schéma, je n'ai trouvé aucun logiciel bien, en français, et gratuit ! (si vous en connaissez un ça serait cool ! ?). En fait je reprends un schéma de mon livre sur les moteurs pas à pas (c'est le même que celui de la Datasheet du l298), tout en le modifiant un peu.

Pour la carte, c'est vrai qu'il y a de la place perdue ! Mais c'est la place du radiateur des l298. je n'ai pas réussi à les mettre sur un bord, alors j'ai fait comme ça... (c'est une carte de 160*100)

Je vais, comme vous me l'avez conseillé, mettre des led sur cette carte, car je ferai les réglages des potentiomètres sans la carte de commande.



Merci

Maxime.


Le schéma que j'ai utilisé et modifié :

[invitee0b658bd]

bonsoir,
les resistances R1, R2 de chaque 298 me posent aussi probleme, il faudrait les faire revenir sur le plan de masse , car tout le courant passe dedans, a ce niveau les parasites sont elevés.
mettre la led "home" sur la carte est une evidence.
il faut aussi mettre une led pour la presence de chaque tension (alims) ca aide
prevoir les trous de fixation des radiateurs. Si c'est possible, aligner les regulateurs et les 298 pour mettre un radiateur pour l'ensemble si ce radiateur repose sur le plan de masse c'est encore mieux (le plan de masse ameliore le radiateur, et le radiateur sert de blindage electromagnetique) Si le boitier des 298 est a la masse ( a verifier) il y a interet a mettre un gros radiateur pour les 3 298 plus les 3 regulateurs qui sont dans le coin de la carte. De preference mettre le 298 qui statistiquement sera le plus sollicité au centre. Surdimentionner un peu un radiateur n'a jamais fait de mal...
Dans la configuration de carte que tu as choisi, j'aurai plutot retourné les 298 (rotation de 180 deg) pour que leur radiateur serve de blindage.

un routage, c'est le genre de truc qu'il ne faut pas hesiter a refaire 20 fois, ne s'arreter que quand on est satisfait (pour reprendre aprés le test du proto) bon courage

fred

[invite68224d30]

Bonsoir,

J'ai encore redessiné la carte ! j'ai mis, comme vous venez à l'instant de me le conseiller, les résistances R1 et R2 sur le plan de masse. J'y ai mis des led pour la présence de chaque tension (je vais en mettre une pour HOME) je vous laisse voir les photos.



Encore merci pour tous les conseils !!


Maxime

[invitee0b658bd]

bonjour,
ca me semble beaucoup mieux.
un petit detail cependant les resistances r1 et r2 de chaque 298 devraient etre proche des 298 plutot que des 297, ca evite de transporter le courant haché sur toute la carte
fred

[invite68224d30]

bonjour,

Alors, comme vous me l'avez dit, j'ai mis les résistances R1 et R2 aux plus prés des l298. J'ai aussi racordé la sortie HOME des l297 sur les connecteurs de la carte de controle (ça me permettra au début, de tester la carte sans les moteurs).

Sinon, j'ai une question, comme il y a des pistes assez fines, je comptais peut-être faire étamer la carte à froid, et je voulais savoir si il était possible de réétamer à chaud par-dessus sur les pistes de puissance ?

Sur la carte de commande, je pensais utiliser des 74LS541 pour isoler le pc de la carte ! Est-ce un bon choix ?


Bon je vais commencer à dessiner l'autre carte !



Merci

Maxime.



Le schéma que je vais adapter pour la carte de commande :

[invitea071490b]

Bonjour,

Bonjour,

je ne peux pas faire de schéma, je n'ai trouvé aucun logiciel bien, en français, et gratuit ! (si vous en connaissez un ça serait cool ! ?).

Kicad par exemple, très complet, license GNU GPL (libre), gratuit, dispo en françcais, sous windows et linux.

[invitee0b658bd]

bonsoir,
Je ne voie nulle part sur ta carte des endroits qui nessecitent des pistes fines. le meilleur conseil que je pourrai te donner c'est de faire des pistes un peu plus grosses partout ou c'est possible.
d'un autre coté, tes pistes ne sont pas specialement fines et je ne suis pas persuadé qu'un etamage soit indispensable.
pour ton circuit a base de 541, pourquoi ne pas le mettre sur ta carte commande pas à pas ?
il manque un condensateur de 100 nf en entrée de ton regulateur 7805. verifie que tous tes regulateurs sont montés avec 100 nf en entrée et en sortie cablé au plus prés.
pour ce qui est de ta carte de commande de moteurs, il faut prevoir la place pour un radiateur pour tes regulateurs (les mettre sur le même radiateur que les l298 aurait été pas bete.

fred

[invite68224d30]

Bonjour,

Oui il est vrai qu'il n'est pas nécessaire d'étamer les pistes de commande, mais les pistes de puissance vont véhiculer beaucoup de puissance. La piste qui est tout en haut de la carte (VCC) devra transporter 2*3= 6A je doute que sans étamage elle ne résiste longtemps ?

J'ai élargis là où je pouvais les pistes de commande ! Il est vrai qu'il était possible de les élargir, mais je ne me rends pas bien compte de ce que ça donne en réalité. (les pistes sont presque toutes à 0.6mm d'épaisseur)

Sinon je compte séparer la carte de commande et la carte de puissance, car plus tard je voudrais rajouter un microcontroleur pour gérer le controleur lcd de systrium que j'ai gardé ! Comme ça je n'aurai plus qu'à refaire la partie commande !


Merci Tizen pour le lien je vais regarder ça !



Merci


Maxime.



Les nouvelles photos :

[invite68224d30]

PS: les led 5V et 24V sont inversées : 24V = 5V et 5V = 24V


Maxime

[monnoliv]

La piste qui est tout en haut de la carte (VCC) devra transporter 2*3= 6A je doute que sans étamage elle ne résiste longtemps ?

Pour les pistes, tu peux voir ici.
C'est une indication.

[invite68224d30]

Bonjour,

Merci monnoliv, le tableau est super ! J'ai déja cherché sur le net et je n'avais rien trouvé !

Donc normalement sans étamage ça devrait aller. Mais comme l'étamage à froid est à seulement 1€ de plus je vais peut être le prendre, ça fera plus propre !

Enfin avec tout ça j'ai dessiné la carte de commande et modifié la carte de puissance (j'ai changé les résistances R1 et R2 par 3 résistances de 1 Hom 1% 0.60W en parallèle. Car je n'ai pas trouvé de résistance de 0.5 Hom %1 3W.)

J'ai aussi fait le listing de tous les composants pour la carte de puissance, avec toutes les références (de selectronic), et tous les prix ! La carte va coûter environ 115 € (en achetant les L297 et l298 sur Ebay ! D'ailleurs ils sont achetés !!)

La carte, je vais la faire fabriquer par : http://etronics.free.fr/boutique/boutique.htm


J'oubliais, je compte changer les diodes D1 à D24 qui sont des BYW29 par des BYW28-200 est ce la même chose ? (car les BYW29 sont en boitiers TO220. Et aussi car elles coutent 0.40€ de plus que les BYW28-200. Et * par 24 ça fait 9.60€ de plus !!)

Encore merci pour votre aide !

Maxime


Les News :




Liste des composants :


Résistances :
R1, 2, 3, 4, 5, 6 : 3 résistance de 1Hom 1% ½ W ref : 60.4681 ( 18*0.30 = 5.4€)
R7, 8, 9 : 22 K ref : 60.4578-10 (les 10, 0.60€)
R10, 11, 12 : résistance ajustable 220K ref : 60.1679-2 (*2 = 1.2€)
R13, 14, 15 : 10K ref : 60.4574-10 (les 10, 0.60€)
R16, 17, 18 : 0.60€
P1, 2, 3 : résistance ajustable multitours 20K ref : 60.1042 (1.60*3 = 4.8€)

Condensateurs :
C1, 2, 3 ……………………… : 1µF ref : 60.5360 (0.70*3 = 2.1€)
C4, 5, 6 ……………………… : 10nF ref : 60.5388-3 (le lot de 3 = 0.40€)
C7, 8, 9 …………………….... : 470µF 50V ref : 60.3033 (0.90*3 = 2.7€)
C10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 : 100nF ref : 60.5391-2 (0.50*4 = 2€)

Semi-conducteurs :
D1, ......... , D24 : BYW29 ? BYW28-200 ? ref : 60.4036 (0.80*24 = 19.2€)
D25, 26, 27 : Led vert ref : 60.2524 (0.12*10= 1.2€)


Circuits intégrés :
IC1, 2, 3 : L298 (ebay = 23.5€ les 5) (FP = 5.50€)
IC4, 5, 6 : L297 (ebay = 19.90€ les 5) (FP = 5.5N€)
IC7 : 7805 ref : 60.4026 (0.50€)
IC8 : 7812 ref : 60.4031 (0.50€)
IC9 : 7824 ref : 60.4034 (0.60€)

Divers :
4 connecteurs moteurs pas à pas
3 supports DIL 20 ref : 60.0488 (0.55*3 = 1.65€)
1 bornier à vis 2 points ref : 60.6448 (0.40€)
2 barrettes de picots de 13 points ref : 60.1585 60.1645 (1.30+1.70= 3€)
1 dissipateur thermique pour les régulateurs récup
Pâte thermique


Totale = 96.35€



Les photos :

[invitee0b658bd]

bonjour,
pour les diodes, l'important c'est qu'elles soient tres rapide. ne surtout pas prendre moins rapide que les diodes preconisées.
un petit doute, a quoi sert le 7824 sur ta carte ?
fred

[invite68224d30]

Bonjour,

Alore les BYW29 sont moin rapide que les BYW28-200 ?
Si oui y a t-il des diodes aussi rapide, et qui ne sont pas en boitiers TO220 ?

le 7824 est là car la carte poura être alimentée avec une tension de 35V (maxi) et le 7812 ne va pas supporter (enfin je pense ?).


Merci

Maxime

[invitec35bc9ea]

bonjour,
TO220 n'est pas lié au temps de reponse mais a la puissance, et il faut faire avec, faute de quoi les diodes vont griller.

[invite68224d30]

Bonjour,

Oui je sais, mais les caractéristiques d'une diode BYW29-100 sont : 3,5A 50V. Celle d'une BYW28-200 sont : 3,5A 200V. Donc niveaux puissance c'est OK, mais je ne sais pas si elle est aussi rapide ? Je pense que oui car regardez la page de selectronic. Il y a marqué "trr = 35ns" donc je pense qu'elles sont toutes aussi rapides, mais que leurs puissances changent ?

Merci

Maxime.

[invitec35bc9ea]

tu as datasheetarchive.com et alldatasheet.com, deux sites references. cherche tes references et tu sauras leurs temps de reponses respectifs.

[invite68224d30]

Bonjour,

Merci pour les sites, mais je les connaissais, je ne savais pas quoi chercher dans la datasheet, mais j'ai trouvé. Comme sur selectronique, le temps de réponse est nommé "trr". Pour la BYW28-200 il est de 50ns alors que pour la BYW29-100 il est de 25ns. Donc la DYW28 est trop lente. Mais j'ai trouvé sur le net la BYV27-200 qui, elle, a un temps de réponse de 25ns, 200v 2A, c'est parfait ! Enfin selectronique ne la vend pas... il va falloir que je les commande chez électronique-diffusion ( ça fait 7€ de livraison en plus. Mais bon elle n'est qu'à 0.30€)

Donc voilà ce soir ou demain je commande !!

Merci

Maxime

[invitee0b658bd]

bonsoir,
il faudrait verifier dans le datasheet de 298 les caracteristiques mini de la diode.
j'ai de mauvais souvenirs de ce coté la, j'avais fait un montage avec 298 et j'avais mis comme diodes ce que j'avais sous la main, des 4007, j'ai cramé une dizaine de 298 avant de comprendre ce qui n'allait pas. Les diodes bien entendu. le 298 a des temps de commutation trés courts, il se cré dons a ses bornes des surtentions violentes, la seule solution pour eviter cela c'est des diodes trés rapides.
fred

[monnoliv]

Faut pas exagérer, prends les BYW29-100 par exemple. D'autre part, plus la tension max d'une diode est faible, meilleure seront ses caractéristiques (pour une même gamme de diodes). Il faut donc juste prendre une tension au dela de la tension de service. 50V pour 24VDC de service me semble un bon choix.
Voilà, bravo à tous pour ce PCB qui est maintenant "pro".

[invite68224d30]

Bonsoir,

Oui vous avez raison, la BYV27-50 ou 100 est plus adaptée que la BYV27-200. Mais je ne peut pas mètre la BYW29-100 car elle prend trop de place avec son boitier TO220.

Bonne nuit à tous !

Maxime.

[invite68224d30]

Bonsoir,

Alors voilà les nouvelles !

Aujourd'hui je suis allé acheter presque tous les composants à Paris place de la Nation chez selectronique ! (heureusement que je n'ai pas commandé par correspondance, car à Lille (là où ils ont leur stock) ils sont en inventaire pendant 3 semaines !).

Il me manque donc que la carte et les L297 et 298. Pour la carte, le site que j'avais trouvé est fermé ! J'en ai trouvé un autre(http://www.circuit-electronique.fr/P...asp?ID=113767). En plus c'est une entreprise, ils ont un suivi de commande, et ils sont moins cher à condition de ne pas prendre l'option étamage à froid qui est à 10€ ! (pour un circuit supérieur à 2 décimètres carré). En plus je viens de voir que j'ai de la pâte d'étain ! (il parrait que c'est très bien ?). Je commande la carte normalement ce soir !

Pour le L297 et 298 je les ai commandés sur Ebay mais j'ai fait une erreur, ça va prendre un peu plus de temps.

Sinon, j'ai une question:quand la carte sera montée, est ce que je pourrai alimenter la carte de puissance sans la carte de commande montée dessus (aucun ordre ne sera donc donné au L297), celà risque-t'il de les endommager ? (c'est, une question un peu idiote !)



Merci


Maxime.