LS7290 Motorcontroller von LSI/CSI
LSI/CSI bietet umfangreiches Portfolio an Motorcontrollern, wie den LS7290 Controller für Schrittmotoren
Am offensivsten treten Schrittmotoren da auf, wo sie in einem Scanner den Abtastschlitten mit hoher Genauigkeit unter der Vorlage bewegen – das sägende Geräusch wird mancher eher ärgerlich finden, aber immerhin es Ausdruck hoher Geschwindigkeit und Präzision. Ein paar 100’tel Millimeter nur beträgt nämlich die Auflösung eines normalen SOHO-Scanners mit 600 x 600 dpi. Schrittmotoren sind einfach und robust in der Anwendung, auch ohne Encoder präzise zu positionieren und dennoch recht kräftig im Drehmoment. Daher werden sie vielseitig eingesetzt, in Stelltrieben der Automatisierungstechnik ebenso wie in Geräten der Laboranalytik, in Robotern oder eben Druckern und Scannern.
- Abbildung 1: Bekannteste Anwendung für Schrittmotoren sind die Supportschlitten von Scannern
Synchron aus Prinzip
Schrittmotoren sind vom Prinzip her Synchronmotoren, denn der eingebaute Rotor folgt synchron dem rotierenden äußeren Magnetfeld des Stators. Ist der Rotor als Dauermagnet ausgeführt, dann verfügt der Schrittmotor auch über ein Haltemoment, kann also beispielsweise über entsprechende Getriebe Aktoren in eine bestimmte Position bringen und dort fixieren. Entscheidender Vorteil der „Stepper“ ist aber, dass allein mit geeigneter Ansteuerung eine genau definierbare Anzahl von Umdrehungen ausführbar sind und damit Feedback-Schleifen mit Drehcodern wie bei Servomotoren entbehrlich werden. Und es lassen sich durch geschickte Ansteuerung sogar Umdrehungsbruchteile ausführen, wie am Beispiel des Motorcontrollers LS7290 unseres Herstellers LSI/CSI darstellbar ist.
Short Form Catalog Integrated Circuits by LSI-CSI
Motorcontroller von LSI/CSI
Unser Lieferant LSI/CSI entwickelt seit vielen Jahren Halbleiter für die Automatisierungsindustrie, recht bekannt sind seine Zähler- und Teiler-ICs, aber auch seine Ansteuer- ICs für AC- und DC-Motoren z.B. für büstenlose Gleichstrommotoren werden in großen Stückzahlen eingesetzt.
Neu im Portfolio ist ein Controller für Schrittmotoren - dieses neue IC mit der Bezeichnung LS7290 ist in der Lage, Schrittweiten in einem Bereich von 1/1 bis 1/32 zu generieren. Der LS7290 wurde für Ansteuerungen von zweiphasigen bipolaren Schrittmotoren entwickelt und reduziert ganz erheblich die notwendige Rechenleistung eines Host-Microcontrollers.
LSI/CSI LS7290 Stepper Motor Contoller
- Abbildung 2: Funktionsprinzip eines Schrittmotors - durch zyklische Aktivierung der Schalter S1 bis S4 wird ein quasi-rotierendes Magnetfeld erzeugt und der Rotor synchron mitgezogen
Der LS7290 verfügt über eine Schnittstelle zum Anschluss von dualen Vollbrücken-Treiberbausteinen wie beispielsweise dem bekannten L7298, der 2 Vollbrücken (H-Brücken) beinhaltet und mit den PWM Phasensteuerausgängen des LS7290 verbunden wird. Durch die Verwendung externer H-Brücken kann das IC für die unterschiedlichsten Motorgrößen verwendet werden. Zur Parametrisierung der Schrittweite, der Motordrehrichtung und der Zwischenschritt-Verzögerungszeit verfügt der LS7290 über Digitaleingänge, zur Erkennung von Überstrom und Festlegung der Stromschwelle Analogeingänge und vereinfacht so ganz wesentlich die Implementierung in eine Steuerelektronik. Die programmierbaren Verzögerungszeiten zwischen Motorschritten im Bereich von 1,25μs bis 5μs (bei 8MHz) erlauben die Anpassung der Steuerelektronik an spezielle Motortypen und verringern nicht nur hörbare Motorgeräusche, sondern reduzieren auch die Stromaufnahme und verbessern die Schrittgenauigkeit. Die zentrale Taktversorgung des Bausteines kann entweder durch einen Systemtakt oder durch den eingebauten Oszillator erfolgen.
