Hola a todos en el foro.
Les comento: estoy armando un driver para motores paso a paso con control de corriente, de 5A 36V
el esquematico seria este:
Mi problema aparece a la hora de calcular la potencia maxima disipada, es decir el L6203 soporta corrientes pulsadas de hasta 5A, la duracion de esos pulsos dependen de la potencia disipada, de aqui la importancia de poder calcularla ya que segun esta podria estimar bajo que frecuencia de pulsos usar los paso a paso, ademas podria agregarle al circuito un pic que por interrupcion apague los drivers en caso de inactividad segun el tiempo maximo de trabajo del L6203.
Segun la hoja de datos del L6203 la forma de calcular la potencia disipada es la siguiente:
Tome coraje y luego de leer bastante y entender a medias me anime a hacer los calculos:
Io pulsed output current = 5A
Ptot Total power dissipation = 20W (tcase 90º)
RDS(ON)= typ = 0,3 Ω max=0,55 Ω
α 90º = 1,3 entonces RDS(ON)=1,3 * 0,3 Ω = 0,39 Ω
Para cada transistor:
P(ON)=RDS(ON) * IDS2
Entonces para los dos transistores:
P(ON)= 2 * RDS(ON) * IDS2 = 2 * 0,39 Ω * (5A)2 = 19,5W
Rise Time TrEOFF/ON = [RDS(ON) * IL2 * Tr] * 2/3
Tr = constante de tiempo de la bobina del motor
Tr = L(motor)/R(motor) = 6,8 mH / 1,5 Ω = 4,53 mseg
EOFF/ON = [0,39 Ω * (5A)2 * 4,3 mseg] * 2/3 = 0,0441
Load Time TLDELD = IL2 * RDS(ON) * 2 * TLD
TLD :
Por cada cuatro pulsos de la secuencia de paso en modo half step entregada por el integrado L297 cada bobina esta activa tres de esos cuatro pulsos y durante el cuarto descansa.
A una frecuencia de pasos de 0.5Khz, cada bobina estaría excitada 6mseg y descansaría 2mseg.
TLD = 6mseg -Tr = 6mseg – 4,53mseg = 1,47mseg
ELD = 5(A)2 * 0,39 Ω * 2 * 1.47mseg = 0,028665
ECOM = VS * IL * TCOM * fSWITCH * TLD
TCOM = 1 / fcommutation
fcommutation typ = 30KHz Max = 100 KHz dependiendo de la potencia disipada.
fcommutation = 45KHz (adopto un valor intermedio cercano a la typica)
TCOM = 1 / 45KHz = 22,22 µseg
fSWITCH = 1/0,7 * R * C (R C del oscilador del L297, según su hoja de datos)
fSWITCH = 1/0,7 * 22K Ω *3,3nf = 19,677 KHz
ECOM = 36 V * 5A * 22,22 µseg * 19,677 KHz * 1,47 mseg = 0.0231
Fall Time TrEON/OFF = EOFF/ON = 0,0441
Quiescent EnergyEQUIESCENT = IQUIESCENT * VS * T
Total Energy Per CycleETOT = EOFF/ON + ELD + ECOM + EON/OFF + EQUIESCENT
ETOT = 0,139965
POTENCIA TOTAL DISIPADAPDIS = ETOT / T = 0,139965 / 8 mseg = 17,495 W
Segun los calculos todo estaria bien, PDIS menor a 20W, pero este es mi problema no estoy seguro de haber hecho bien los calculos, seria de gran ayuda si alguien del foro me puede orientar. Desde ya muchas gracias, y perdon por lo extenso.
saludos a todos
