TB67S109步进驱动芯片，锁相噪音问题怎么改善？

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 10:17:52

刚用了TB67S109的步进驱动芯片，用在42步进电机上，电机PEAK电流1.2A这样。

在电机锁止的时候，有时候会有明显的吱吱声，这个能怎么改善？

VCC电流和RS电阻已经通过过孔连接

这个OSC改变下，会有改善吗？斩波频率越高噪声越大还是频率越低噪声越大？

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 10:21:44

降低电机电感有没有效果？电机电感目前是7.5mH

BOERLBH · 发表于 2024-4-29 10:46:37

这个芯片我几年前都在用了，但是没有用到电机锁止这个功能，没注意到这个问题。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 11:03:37

BOERLBH 发表于 2024-4-29 10:46
这个芯片我几年前都在用了，但是没有用到电机锁止这个功能，没注意到这个问题。 ...
(引用自3楼)

会不会是你PCB处理的好？电机没声音？

Firman · 发表于 2024-4-29 11:18:42

锁止时，有斩波幅度和斩波频率的设置吗？斩波电流过电感，有时是有声音的，可以考虑把声音调出人的听觉外。

BOERLBH · 发表于 2024-4-29 11:18:42

本帖最后由 BOERLBH 于 2024-4-29 11:24 编辑

金色大元宝发表于 2024-4-29 11:03
会不会是你PCB处理的好？电机没声音？
(引用自4楼)

电机正常运转的时候噪音是很低。但是很DSP 做的专业的驱动器比还是差一点点。不过足够用了。我们用法就是转 / 停，启动是会调速，运转中实时调速PID闭环。效果还不错。

BOERLBH · 发表于 2024-4-29 11:21:09

你这电路和我们也差不多，按照官方参数就能用，不过我 VM脚加的大电解电容。

codefish · 发表于 2024-4-29 11:22:58

金色大元宝发表于 2024-4-29 10:21
降低电机电感有没有效果？电机电感目前是7.5mH
(引用自2楼)

我也在用这个芯片。
把细分设置高一些，如8、16、32.
你细分设置成多少？

BOERLBH · 发表于 2024-4-29 11:23:52

还有 OSC 的频率会有影响。OSC 的频率设置不当噪音振动是很大

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 11:29:32

Firman 发表于 2024-4-29 11:18
锁止时，有斩波幅度和斩波频率的设置吗？斩波电流过电感，有时是有声音的，可以考虑把声音调出人的听觉外。 ...
(引用自6楼)

我这里说的锁止，就是电机启停启停，停止的时候。

斩波频率目前是89K这样。官方推荐是50K-100K。

Firman · 发表于 2024-4-29 11:35:52

金色大元宝发表于 2024-4-29 11:29
我这里说的锁止，就是电机启停启停，停止的时候。

斩波频率目前是89K这样。官方推荐是50K-100K。 ...
(引用自10楼)

知道，步进电机，停住时电流最大（如果没有斩波的话），它是通过电流产生磁场，形成一个角度的吸力。
斩波只是在停住时，给它限流，可以达到省电效果，但锁停力也会下降。
发出的声音应该是电感与某个频率的电流产生的。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 11:43:17

Firman 发表于 2024-4-29 11:35
知道，步进电机，停住时电流最大（如果没有斩波的话），它是通过电流产生磁场，形成一个角度的吸力。
斩 ...
(引用自11楼)

那就是可以尝试下改动电机的电感，或者斩波频率？尽量避开啸叫的频率？

那我试试

3K 330pf  / 1/646800  / 1.546072974644403e-6 / 9.66295609152752e-8

3.3K 330pf  / 1/702240  / 1.424014581909319e-6 / 8.900091136933242e-8

3.6K 330pf  / 1/757680  / 1.319818392989125e-6 / 8.248864956182029e-8

3.9K 330pf  / 1/813120  / 1.229830775285321e-6 / 7.686442345533255e-8

4.3K 330pf  / 1/887040  / 1.127344877344877e-6 / 7.045905483405483e-8

4.7K 330pf  / 1/960960  / 1.040626040626041e-6 / 6.503912753912754e-8

5.1K 330pf  / 1/1034880 / 9.66295609152752e-7  / 6.0393475572047e-8

5.6K 330pf  / 1/1127280 / 8.870910510254773e-7 / 5.544319068909233e-8

6.04K 330pf / 1/1208592 / 8.274090842898182e-7 / 5.171306776811364e-8

50K-100K的频率，挨个看一下，看看哪个噪声最小。

另一个角度来看，这就是挑电机了，如果我匹配好了，换款电机，噪声可能就又大了。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 11:44:40

BOERLBH 发表于 2024-4-29 11:21
你这电路和我们也差不多，按照官方参数就能用，不过我 VM脚加的大电解电容。 ...
(引用自7楼)

板子小，加装在42电机屁股，只挂了两个47uF的电解。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 11:45:53

codefish 发表于 2024-4-29 11:22
我也在用这个芯片。
把细分设置高一些，如8、16、32.
你细分设置成多少？ ...
(引用自8楼)

我目前设置成16细分。那我32细分也试一下。

前阵子只是功能性测试，现在功能测试通过了。领导就吹毛求疵了，噪声什么也得改善一下。

codefish · 发表于 2024-4-29 11:51:24

金色大元宝发表于 2024-4-29 11:45
我目前设置成16细分。那我32细分也试一下。

前阵子只是功能性测试，现在功能测试通过了。领导就吹毛求疵 ...
(引用自14楼)

如果只是停机的时候噪声较大，
还可以在停机的时候减少电流啊。

gzhuli · 发表于 2024-4-29 12:36:34

那个噪音是斩波原理决定的，电流反馈环路模型本身就是不稳定的，会产生次谐波振荡，所以即使斩波频率超出音频范围也无法避免落在音频范围的噪音。

可以考虑TMC的静音驱动(例如TMC2209)，他们家的StealthChop技术可以做到几乎完全静音。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 12:42:28

codefish 发表于 2024-4-29 11:51
如果只是停机的时候噪声较大，
还可以在停机的时候减少电流啊。
(引用自15楼)

工况使用限制，停机电流目前是930mA，再小就达不到要求了。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 12:49:38

本帖最后由金色大元宝于 2024-4-29 12:55 编辑

gzhuli 发表于 2024-4-29 12:36
那个噪音是斩波原理决定的，电流反馈环路模型本身就是不稳定的，会产生次谐波振荡，所以即使斩波频率超出音 ...
(引用自16楼)

StealthChop模式下，电机转速可以达到多少？ 200转可以吗？

我好像试过TMC2225，印象中超过100转，有的时候是启动可以，但停止后，驱动就自动释放电流了。估计是报警了，和死机一下。再发脉冲就没反应了。

主要是没位置挂MCU，standalone模式下，StealthChop和SpreadCycle也会自动切换吗？

gzhuli · 发表于 2024-4-29 13:24:08

金色大元宝发表于 2024-4-29 12:49
StealthChop模式下，电机转速可以达到多少？ 200转可以吗？

我好像试过TMC2225，印象中超过100转，有的 ...
(引用自18楼)

可以啊，24V供电跑1000RPM轻松的。你是没有任何加减速控制，100转速度下直接停发步进脉冲？这样确实可能会触发保护。

没挂单片机做配置可以将StealthChop/SpreadCycle切换阈值写入OTP。

rifjft · 发表于 2024-4-29 13:28:37

全流锁相呀……
做个测试，电源正输入改从滤波电解电容那里飞线输入。靠近拔码开关那边，或者说PCB板图的右边那个电解电容引脚处。让电源先经过滤波电解电容，再到采样电阻……

rifjft · 发表于 2024-4-29 13:37:23

本帖最后由 rifjft 于 2024-4-29 13:38 编辑

电路似乎不完整。要注意芯片的5V外接滤波引脚不要与外部的5V稳压电源直接连接。芯片的5V引脚也应该靠近引脚加104的小电容
芯片的VM电源脚，在尽量靠近芯片引脚加个104的小电容。采样电阻处，板上有空间再加小电容

斩波频率越高，噪音越尖，刺耳感明显。斩波频率越低，噪音越粗。斩波频率过高，相对高频损耗增加，芯片发热也会跟着涨

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 13:39:56

rifjft 发表于 2024-4-29 13:28
全流锁相呀……
做个测试，电源正输入改从滤波电解电容那里飞线输入。靠近拔码开关那边，或者说PCB板图的右 ...
(引用自20楼)

你的意思，VM飞线一下，先经过电解电容是吧？

Firman · 发表于 2024-4-29 13:41:11

gzhuli 发表于 2024-4-29 13:24
可以啊，24V供电跑1000RPM轻松的。你是没有任何加减速控制，100转速度下直接停发步进脉冲？这样确实可能 ...
(引用自19楼)

大师好专业

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 13:47:14

rifjft 发表于 2024-4-29 13:37
电路似乎不完整。要注意芯片的5V外接滤波引脚不要与外部的5V稳压电源直接连接。芯片的5V引脚也应该靠近引 ...
(引用自21楼)

外部5V和芯片5V没有连接，芯片5V是TB_5V，有2.2uf和0.1uF

VM的0.1uF，我加在了两个采样电阻处。没有加在靠近芯片处。

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 13:51:15

本帖最后由金色大元宝于 2024-4-29 14:22 编辑

gzhuli 发表于 2024-4-29 13:24
可以啊，24V供电跑1000RPM轻松的。你是没有任何加减速控制，100转速度下直接停发步进脉冲？这样确实可能 ...
(引用自19楼)

1000RPM是纯StealthChop模式下吗？

我试过StealthChop模式，确实静音。就是会触发保护。我的使用场景，电机最高转速也就200多转。

如果纯StealthChop模式能到300，那我试下加上加减速。OTP还是太麻烦了。

TMC2225和TMC2226/2209没区别吧？我最高电压需要用到32-36V

最早的试样方案就是TMC2225，搞不好这个方案也得重新拾起来。

jaywen · 发表于 2024-4-29 16:48:45

金色大元宝发表于 2024-4-29 13:51
1000RPM是纯StealthChop模式下吗？

我试过StealthChop模式，确实静音。就是会触发保护。我的使用场景， ...
(引用自25楼)

我记得静音模式是速度模式下

三年模拟 · 发表于 2024-4-29 16:56:18

jaywen 发表于 2024-4-29 16:48
我记得静音模式是速度模式下
(引用自26楼)

批量了几千pcs，参考下吧

金色大元宝 · 发表于 2024-4-29 17:32:04

三年模拟发表于 2024-4-29 16:56
批量了几千pcs，参考下吧
(引用自27楼)

好的，谢谢，你的没有明显噪音吗？斩波频率多少？

TB67S109步进驱动芯片，锁相噪音问题怎么改善？

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

浏览过的版块