Einfacher Rechner für Schrittmotor-Sperrschichttemperatur



Das Programm auf dieser Seite dient zur thermischen Auslegung des aktuellen Steuer-PWM-Antriebs für zweiphasige Schrittmotoren. Durch die Nutzung dieses Berechnungstools kann die Chip-Temperatur in unterschiedlichen Betriebsumgebungen, bei unterschiedlichen Gehäusen und Typen, unter Miteinbeziehung des Stromverbrauchs jedes einzelnen Betriebsbereiches (z.B. PWM AN/AUS, PWM/Phase umschalten), und in Verbindung mit voller/halber Erregung und langsamem/schnellem Zerfall, ganz einfach bestimmt werden.

Das Programm ermöglicht es Konstrukteuren, die thermische Auslegung einer Vielzahl von Anwendungen zu analysieren.

Im Gebrauch kann die Annäherung der aktuellen Wellenform-Variation während der Phasenumschaltung (basierend auf dem Motorbetrieb) ebenso wie die PWM-Umschaltgeschwindigkeit variieren, abhängig von den Motoreigenschaften und Nutzungsbedingungen. Bitte beachten Sie also, dass zwischen den errechneten Ergebnissen und der Ist-Temperatur Abweichungen auftreten können.

Detaillierte Tutorials finden Sie in den Anwendungshinweisen.


Geräteingangswerte
RonH =  
RonL =  
VfH =  
VfL =  
Icc =  
Motoreingangswerte
Em =  
Rm =  
Lm =  
Anwendungseingangswerte
Vcc =  
Ipk =  
fPWM =  
fCLK =  
Rs =  


Verlustleistungsergebnisse
Pcpw = 
Pcq = 
Pc = 
Thermaldateneingang und Ergebnisse
Ta =    °C
Θj-a =    °C/W

Tj = 

Calculate History
Version:1.02
Glossar Beschreibung
High-Side-Drain-Source-Widerstand Der Ersatzwiderstandswert, wenn der MOSFET-Strom zwischen Chip-Ausgangsblock-Motorausgang und Ausgangsblock-Stromversorgung EINGESCHALTET ist.
Low-Side-Drain-Source Widerstand Der Ersatzwiderstandswert, wenn der MOSFET-Strom zwischen Chip-Ausgangsblock-Motorausgang und Ausgangsblock-Erdung EINGESCHALTET ist.
High-Side-Diodenspannung Wenn der MOSFET-Strom zwischen Chip-Ausgangsblock-Motorausgang und Ausgangsblock-Stromversorgung AUS ist, ermöglicht eine Diode den Stromfluss zwischen Ausgangsklemme und Ausgangs-Stromversorgung, und dieser Strom erzeugt eine äquivalente Spannung.
Low-Side-Diodenspannung Wenn der MOSFET-Strom zwischen Chip-Ausgangsblock-Motorausgang und Ausgangsblock-Erdung AUS ist, ermöglicht eine Diode den Stromfluss zwischen Ausgangs-Erdung und Ausgangsklemme, und dieser Strom erzeugt eine äquivalente Spannung.
Ruhestrom DC-Stromwert des Kleinsignalblocks
Erzeugte Spannung Erzeugte Spannung hängt von der Drehzahl ab, wenn der Motor in Betrieb ist
Motorwiderstand Ersatzwiderstand des Motors pro Phase
Induktiver Widerstand des Motors Induktiver Ersatzwiderstand des Motors pro Phase
Anschlussspannung Spannung der Stromzufuhr
Spitzenstrom Der zum Motor fließende Strom wird während PWM-Betrieb gesteigert, daraufhin wird der PWM-Betrieb bei dem Spitzenstromwert angehalten und eine Netzrückspeisung eingeleitet.
PWM-Frequenz PWM-Frequen wird durch externen Widerstand und Kondensator festgelegt
Schrittfrequenz Phasenumschaltfrequenz Für den CLK-IN-Eingabevorgang wird die Frequenz am CLK-IN-Endgerät eingegeben. Bei dem parallel stattfindenden Eingabevorgang ist es genau andersherum, um so den Zustand zwischen den parallelen Eingaben zu ändern.
Sensorwiderstand Sensorwiderstand bei der Umwandlung des Ausgangsstroms in Spannung über einen Widerstand
Zerfalltp Der zum Motor fließende Strom wird während PWM-Betrieb gesteigert, daraufhin wird der PWM-Betrieb bei dem Spitzenstromwert angehalten und eine Netzrückspeisung eingeleitet. Die Netzrückspeisung wird als Zerfall bezeichnet und im schnellen Modus rasch abgeschwächt. Im langsamen Modus hingegen erfolgt die Abschwächung stufenweise. Der gemischte Modus vereint zwei Modi. Die Berechnung unterstützt sowohl schnelle als auch langsame Modi.
Schrittsequenz Wird die Stromversorgung an die Spulen geändert, können sich die Dreheigenschaften von Schrittmotoren ändern. Wenn die Netzrückspeisung erfolgt, wird an der Spule ein magnetisches Feld generiert. Dieser Vorgang wird als 'Erregung' bezeichnet. 2-Phasen-Schrittmotoren können in vier Kategorien unterteilt werden:
1-Phasen-Erregung:
Einphasiger Stromfluss erfolgt nur zu den Wicklungen hin. Positioniergenauigkeit ist gut, die Dämpfbewegung lässt sich trotzdem jedoch nur minimal verändern. Wird im Allgemeinen nicht verwendet.
2-Phasen-Erregung (Vollschritt):
2-Phasen-Stromfluss. Erzielt zweimal so viel Antriebsdrehmomente wie eine einphasige Erregung.
1-2-Phasen-Erregung (Halbschritt):
Stromflüsse entstehen, indem abwechselnd zwischen der Einzel- und Doppelphase hin- und hergeschaltet wird. Halbe Winkel treten bei einer 1-/2-Phasen-Erregung auf und ermöglichen eine gleichmäßige Drehbewegung.
Mikroschritt-Antrieb:
Anstatt den Stromfluss schlichtweg auf die beiden Wicklungen AN/AUS umzuschalten, variiert diese Methode das Stromverhältnis der beiden Wicklungen, um einen genaueren Schrittwinkel zu erhalten. Schrittwinkel von 1/4, 1/8 und 1/16 sind so möglich. Die Berechnung unterstützt die 2-Phasen- und die 1-2-Phasen-Erregung.
UMgebungstemperatur Hierbei handelt es sich um die Temperatur der Umgebung, in der der Chip zum Einsatz kommt.
Wärmebeständigkeit zwischen Sperrschicht und Umgebung Die Wärmebeständigkeit des gesamten Kreislaufs einschließlich Gehäuse und Befestigungsgrund (unter Nutzungsbedingungen) und der Sperrschicht-Temperaturanstieg des Chips pro 1 W (in °C ausgedrückt)