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SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber

geschrieben von Peter1956 
SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
07. November 2017 09:09
Ich mache zu den TMC2100 einen neuen Thread auf, da im Grunde nur die 5V-Variante betroffen ist.

Meinen zweiten Toolson I3 Steel möchte ich mit 24V Versorgung für Heizung und Motoren ausrüsten und die Lastspannung abschaltbar machen bei
gleichzeitigem stehen lassen der 5V-Versorgung.

Wer also bei seinem Drucker immer 5V und Lastspannung (12 oder 24V) zugleich Ein- und Ausschaltet, kann hier beruhigt mit dem Lesen aufhören.

So weit so gut. Umbau des RAMPS auf 24V ist erfolgt, TMCs2100 in der 5V Variante von Watterott geordert und hergerichtet.
Die 5V-Variante deshalb, weil laut Datenblatt die Lastspannung nicht wie bei den anderen Varianten, vor der 5V Logikspannung eingeschaltet sein
muss.

Jetzt zum Problem.
Schalte ich die 24V Lastspannung ab und lasse wie geplant die 5V stehen, stellen die TMC2100 über die 5V-Versorgung rückwärts auf dem VM-Pin
(Lastspannungsanschluss) über ihren internen Spannungsregler 3,3V zur Verfügung.
Das ist kein Masse- oder Messfehler!
Diese Aussage hat mir Herr Watterott heute bestätigt!

Tragisch?

Ja!

An der Lastspannung hängen üblicherweise weitere Verbraucher wie Lüfter, Stepdown-Regler und bei dem Einen oder Anderen auch noch eine
Beleuchtung.
Diese Komponenten werden nun rückwärts über die 5V-Versorgung mit 3,3V bestromt, werden aber mit 3,3V nicht korrekt arbeiten.
Das ist möglicherweise zu verschmerzen, da man sie ja sowieso mit der Lastspannung abgeschaltet haben wollte.
Sie verbrauchen aber dennoch Strom!
Und zwar jetzt aus der 5V Spannungsversorgung.

Das ist in mehrererlei Hinscht kritisch.
Zum einen, wenn die 5V Stromversorgugng ohnehin schon grenzwertig ausgelastet ist.
Zum anderen wird der Strom rückwärts über die TMCs geführt, was je nach Strom auch den Tod der TMCs bedeuten kann.

Und der Strom kann auch ohne Zusatzkomponenten sehr hoch werden!

Folgendes Scenario:
Der Druck läuft, Heizbett und Hotend sind unter Strom (Heizen).
Fällt nun die Lastspannung aus, schaltet der Arduino ja nicht zwangsläufig die Heizungen ab.
Jedenfalls nicht bevor ein Decoupling festgestellt wird.
Die Heizungen, insbesondere das Heizbett sind sehr niederohmige Verbraucher.
Bei einem angenommenen Gesamtwiderstand von 1 Ohm (einfachere Rechnung) könnten so bei 3,3V auch 3,3A aus der 5V-Versorgung gezogen
werden.

Erfolgt die 5V-Versorgung jetzt noch wie allgemein üblich über den Arduino, ist das Disaster vorprogrammiert und der Spannungsregler auf dem
Ardurino verabschiedet sich.

Das Problem ließe sich nur mit einer Diode in Reihe zum VM-Anschluss lösen.
Das Design sowohl vom RAMPS als auch vom TMC lässt das aber nicht so ohne weiteres zu.

Alternativ könnte man einen Adaptersockel mit Diode für den TMC bauen, was aber wiederum die Bauhöhe nach oben treibt.

Nachtrag:
Das mit der Diode scheint noch nicht der Weisheit letzter Schluss zu sein.
Soeben habe ich folgende Situation heraufbeschworen:

VM abgeschaltet, 5V Versorgung für Arduino ist eingeschaltet. Display sagt "Drucker bereit".
Starte ich jetzt ein Homing einer oder aller Achsen, bricht meine 5V Versorgung (kann nur 500 mA) und der Arduino bootet neu.
Die Stepper hängen natürlich auch an VM!

Schei...


Erfahrungen, Ideen, Lösungen und Meinugen jederzeit willkommen.


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
07. November 2017 15:16
Uiuiui...

Ich habe die GitHub-Note von Watterott zuerst nicht vernünftig gelesen und die 3V3 Version der Treiber bestellt und durch falsche Handhabung geröstet. Dann die 5V besorgt und das RAMPS direkt für 24V vorbereitet, ich hab zur Sicherheit sogar den Spannungswandler des AtMega-Clones ausgelötet.

Wenn ich jetzt das Hotend zum heizen bringe, bemerke ich den Drain über den Arduino deutlich, da das Display extrem schwach wird bis zum TempError. Die Heizpatrone will schließlich mehr als der Arduino geben kann. Bis jetzt hat der Controller diese Experimente gut weggesteckt und sich nicht selbst gegrillt.

Ich tippe mal der erwähnte Spannungsrücklauf hat dir für mindestens 30€ Treiber geröstet...

Ich hätte aber eine Idee:
Man nehme ein Relais was mit Motorspannung die Spule schaltet und lege auf die Ausgänge dann das Open oder Close-Signal (je nach Definition in der Firmware) eines Sensors der ein weiterfahren verbietet. Ist das Netzteil stromlos, kann der Motor nicht fahren (über VM), der Sensor ist aber getriggert und verhindert ungewollte Bewegungen, die den Treiber zerstören würden.

Ich selbst nutze Marlin, gibt es dort einen solchen Sensorsteckplatz? Das würde unglückliche Zwischenfälle für die Zukunft vermeiden.

Ich hoffe wenigstens einen Ansatz geliefert zu haben.

Gruß
Julien


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Drucker:
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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 02:06
Hallo Julien,

Danke für Deine Antwort. Da habe ich ja mindestens einen Leidensgenossen, der meine Probleme nachvollziehen kann.

Nein, bisher habe ich noch keinen Treiber gegrillt. Ist bisher noch alles gut gegangen.
Mir kam es sofort "spanisch" vor, dass die Power-LED am 24V Netzteil nach dem Abschalten nicht vollständig erlosch.
So habe ich gleich sehr vorsichtig "Ursachenforschung" betrieben.
Die 5V für RAMPS und Ardino werden bei mir seperat am RAMPS eingespeist und entkoppeln so den Arduino Spannungswandler. Der wird so gar nicht belastet.

Es ist schon ärgerlich. Da kauft man sich extra die 5V-Variante des TMC2100 weil da angeblich VM unabhängig von der Logikspannung geschaltet werden kann - und dann sowas.

Deine Idee mit dem Eingang, der Verfahrbewegungen abschaltet, gefällt mir und wäre relativ einfach zu bewerkstelligen. Aktuell verwende ich Repetier.
Momentan habe ich aber keine Ahnung, ob es dort einen solchen Eingang gibt. Ich werde mal danach suchen.

Vielleicht weiß das Forum ja etwas?

Wie gehst Du damit um? Schaltest Du die 24V noch getrennt oder aus Sicherheitsgründen nur noch gemeinsam mit 5V?


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 05:15
Hallo Peter,

magst du mal einen schematischen Aufbau Skizzieren, damit man sich ein Bild über deine Beschaltung machen kann?
Kann das nicht glauben, das über externe 5V Logic Beschaltung der 12/24V Strang gespeist wird, es sei denn, die TMC2100 5V haben ein kleines Layout Redesign erfahren.

Hört sich aber mehr nach "über die 5V Lüfter auf 12/24V" eingespeiste Schiene an.

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 09:02


Den 5V-Stepstick nur an 5V anschließen (5V,GND).

An VM gegen GND messen.

Es stehen etwa 3,3V an. Die Spannung ist sehr niederohmig, soll heißen, kann einen großen Strom liefern.

Wieviel Strom bis zur eventuellen Zerstörung möglich ist. weiß ich nicht. Habe meinen Konstanter bei 0,5A abgeregelt, und die erreicht er.
Die Messung habe ich an allen meiner Stepsticks durchgeführt. Bei allen das gleiche Ergebnis.

Ich kann mir das immer noch nicht so richtig vorstellen. So langsam glaube ich auch an einen Designfehler.


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 11:06
Hallo Peter,

Danke, das war mir klar wo du misst, es geht um den reinen Aufbau deiner ganzen Hardware und wie sie verschaltet ist.

Ich messe da bei mir gegenüber Masse garnichts, meine Treiber sind seit Okt 2015 mit PS_ON im Betrieb, nur nicht mit 24V sondern 12V.
Netzteil Versorgt 12V und 5V einzelnd, Diode D1 ist am Ramps1.4 raus und wird über Vcc PIN Ramps eingespeist.
Keine 5V Lüfter über Steppdown und Masse-D9 angeschlossen, da alles auf 12V läuft.

Auch bei 12V abgeschaltet und Homing, geht bei mir nichts in die Knie, das hört sich doch so an, als bei einem EN-Signal, der Treiber aktiviert und dann über MOSFet Strecke-Lüfter, der Strom auf VM abgeleitet wird, da der Lüfter über +5V Anschluss Stepdown das Potential am D9-Minus hoch hält.

Aber das gilt es für mich hier mal noch näher zu durchleuchten, wo sonst noch der Hase im Pfeffer steckt. Ich vermute, das du einen dynamischen Potentialpunkt eingebaut hast, über den ausreichend Strom abfliessen kann.
Gegenprobe kannst du ja einfach machen, wenn du den ganzen Lüfter/LED Kram erst einmal wieder abklemmst. Nur die typischen Sachen wie Hotend und Heizbett über D10&D8 angeschlossen läßt.


Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 13:04
Hallo Jörg,

zunächst einmal vielen Dank für Dein Interesse.

Den Messaufbau habe ich tatsächlich so pur, wie in der Skizze dargestellt, auf einem Breakboard aufgebaut und gemessen.
Da gibt es keine weiteren Komponenten, die mir in die Suppe spucken könnten.

Die Druckerelektronik habe ich genau wie Du aufgebaut. Ebenfalls aus dem RAMPS die Diode entfernt und die 5V über den VCC Pin angeschlossen.
Lediglich die 12V für die Lüfter werden bei mir über einen StepDown Regler aus den 24V erzeugt.
Die 5V-Lüfter für die Bauteilkühlung sind in Reihe geschaltet und werden so ebenfalls mit 12V versorgt.
Der ganze Aufbau wurde zunächst ohne die TMCs getestet.
Aruino, Heizungen und Lüfter arbeiten wie erwartet. Die Lastversorgung lässt sich über PS_ON ein- und ausschalten.
Soweit alles gut. Mir ist dann aber aufgefallen, dass ich tatsächlich noch ein eigenes 12V Netzgerät für die Lüfter brauche.
Ich möchte ja nach PS_OFF möglicherweise ja immer noch das Hotend kühlen!
Der Lüfter geht jetzt natürlich mit PS_OFF auch aus, da der Stepdown ja an diesen 24V hängt.

Als nächstes habe ich die Stepsticks gesteckt und die Achsen in Betrieb genommen. Alles OK.
Dann habe ich die Laststromversorgung abgeschaltet. Als erstes fiel mir auf, dass die Eingangsspannungs-LED des Stepdown nicht vollständig erlosch.
Ebenfalls die Ausgangsleuchte meines 24V-Netzteils.
Ich habe dann den Netzstecker des 24V Netzteils gezogen, da ich annahm, dass die PS_OFF Funktion nicht nicht korrekt arbeitet.
Die Leuchten blieben an. Hält ganz schön lange die Restladung habe ich mir gedacht, und kurzerhand die 24V Klemmen kurzgeschlossen.
Ich war ganz schön überrascht, als dabei die 5V Versorgung in die Knie ging und der Arduino neu bootete.

Zuerst habe ich wie Du gedacht, dass es sich nur um einen Massefehler handeln kann und habe dann angefangen zu messen.
Nachdem der Aruino gebootet hatte, habe ich auf der 24V-Seite tatsächlich etwa 3,3V gemessen.
Der Reihe nach die Lüfter abgeklemmt, dann den Stepdown. Keine Veränderung. Die 3,3V blieben.
Dann habe ich die Stepsticks, schön Einen nach dem Anderen (natürlich Spannungsfrei) gezogen. Erst als der letzte Stepstick entfernt war, verschwanden die 3,3V.

Dann einen Stepstick nackt auf ein Berakboard gesetzt und wie in der Skizze angeschlossen. 3,3V!
Den 5V-Konstanter auf 500mA begrenzt und die 3,3V kurzgeschlossen. Pfeilgerade fuhr der Konstanter in die Stromgrenze!
Hoffentlich den Stepstick nicht geschlachtet, dachte ich.
Zum Test diesen Stepstick wieder in die Druckerelektronik eingesetzt, 5V und 24V wieder angeschlossen und eingeschaltet und die Achse fahren lassen.
Achse läuft ohne Probleme. Nun wieder PS_OFF geschaltet. VM geht von 24V auf 3,3V runter wie vorher.
Dann hatte ich die Idee, diese Achse in diesem Zustand zu Homen. Warum weiß ich nicht mehr.
Und siehe da, der Motor gibt kurz komische Geräusche von sich, das Display wird dunkel und der Arduino (übrigens ein Original) bootet wieder und der Motor gibt ruhe.
Jetzt wollte ich versuchen, die Achse mit dem Drehregler zu verfahren. In dem Moment wo der Moter enabled wird, wiederholt sich der Vorgang. 5V bricht zusammen und der Arduino bootet.

So, und jetzt kommst Du und sagst, bei Dir funktioniert alles und Du kannst keine Restspannung an VM messen.
Du hast schon die blauen 5V Stepsticks von Watterott?
Was ist dann bei meinen ebenfalls blauen Stepsticks von Watterott anders?

Das möchte ich schon gerne wissen. Ich habe schon E-Mail Kontakt mit Herrn Watterott. Ich werde ihn morgen noch einmal nerven wenn ich die Zeit dazu finde.

PS:
Kannst Du mir einen Gefallen tun und ebenfalls einen Deiner Stepsticks wie in meinem Aufbau nachmessen, also nur 5V anlegen und messen ob an VM gegen Masse eine Spannung zu messen ist?

Meine Güte, ist das ein langer Beitrag geworden. Hoffentlich bist Du des Lesens nicht müde geworden.
Eine schönen Abend noch.


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
08. November 2017 18:07
Hallo Peter,

ja, dein Beitrag ist lang geworden, aber halt auch mit vielen Möglichkeiten und somit lesenswert. Es interessiert mich in der Tat, was da nun anders ist.

Vielen Dank für die Ausführung und es sieht nach einem Redesign aus, da es damals 2015 nur die 5V Variante (black) gab.
Mit der Info, das du stand alone diese 3,3V Spannungsabfall am VM zu GND hast, hast du alles ausgeschlossen, was von außen dies verursachen könnte.

Sie verhalten sich nun genauso, wie es für die 3-5V Variante beschrieben wird, das sie über den internen VR für die Logic den VM rückversorgen.

Die Messung außerhalb des Ramps kann ich gerne mal machen, aber wie gesagt, war da schon eingebaut keine Restspannung am VM zu GND zu messen, als ich nur 5V aktiv hatte.

Ich schaue mal, ob das Board Layout sich geändert hat, da es ja auch eine TMC2100 5V Board 1.2 Version gibt, oder ob der Chip sogar eine andere Version ist.

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 06:47
Hätte ich mal eher die FAQs zum SilentStepStick auf Github studiert.

Da steht unter (Google Übersetzer sei Dank)

Was ist zu beachten, wenn die Stromversorgung ein- oder ausgeschaltet wird?
...

Power off:
...
SilentStepSticks mit 5V Logikspannung: Es ist keine spezielle Ausschaltsequenz erforderlich.

Wenn der Motor läuft / bewegt wird, darf die Stromversorgung nicht abgeschaltet werden.
Vergewissern Sie sich immer, dass der Motor beim Herunterfahren stillsteht, da sonst der TMC2xxx-Treiber beschädigt werden kann.

Ein Notstopp kann realisiert werden, wenn der Pin EN / CFG6 auf VIO (high) steht.
Dies schaltet alle Leistungstreiber aus und versetzt den Motor in den Freilauf.


Da brat mir doch einer einen Storch.
Einerseits keine Ausschaltsequenz erforderlich , andererseits Motor darf aber nicht enabled sein.
Ich kannte bisher nur die erste Aussage und habe mir deshalb die 5V-Variante bestellt.

@Jörg
Bist Du Dir sicher, dass es sich bei deinen schwarzen TMCs um eine 5V-Varianten handelt? Die gab es damals doch noch gar nicht.
Zumindest die heutigen 5V Stepsticks haben zur Unterscheidung ein blaues PCB.

Mein erster Toolson P3 Steel hat auch die schwarzen Stepsticks. Ich glaube, ich habe noch einen übrig.
Mit dem werde ich am Wochenende etwas experimentieren. Vielleicht ist das Abschalten der Motorversorgung entgegen der Angabe ja gar nicht so kritisch.
Und wenn Du auch die 3-5V Variante hast, habe ich noch Hoffnung, denn bei Dir scheint die Abschaltung ja bestens zu funktionieren.

Werde weiter berichten.


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 08:04
Hallo Peter,

schau in demThread, da sind die Bilder von meiner 5V Variante Schwarz abgebildet, hab schon den ein oder anderen Treiber gesehen.
Bilder TMC2100 5V

Nicht damit verwechseln, das sie auch 3,3-5V Logic-Spannung vertragen, es geht rein um den internen-/externen Logicspannungsregler, der bei der 5V Variante, nur über extern statt findet.
siehe Stepstick Übersicht ("VM always needed" und "Internal V-Regulator")

Übersicht Silent Step Stick

Aber hier haben wir auch noch einmal die Beschaltung durchleuchtet, und es gibt ein Lötpad was VS und VSA vom internen Logicregulator verbindet, nach Datenblatt Trinamic soll das eigentlich bei der 5V Variante so der Fall sein.
Ist diese Brücke bei dir dort vorhanden?


Fotot übrigens auch meinerwinking smiley

Zu weiteren Untersuchungen werde ich erst zum Wochenende hin kommen, aber das ist mir bei den neuen Layouts aufgefallen, das diese beiden Pads nicht mehr gebrückt sind.
Kannst ja mal ein Foto von deinem hier reinstellen.

Grüße Jörg

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.11.17 08:07.


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 09:33
Also, meiner sieht so aus.



Laut Schaltplan sind VSA,VCC_IO und VCC mit 5V verbunden. Das heißt, der interne Regler wird auch mit 5V versorgt.




Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 10:57
Danke, welcher Chip TA oder LA, hat noch einma ein anderes PINing


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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 11:32
Hallo Jörg,

der Chip ist ein LA. Ist die 5x6mm Bauform
So ein Tolles Meßmikroskop, aber der Text wird kaum lesbar abgebildet.
Mit der Lupe aber einwandfrei zu lesen.

Gruß
Peter


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
10. November 2017 13:18
Hallo Peter,

das ist dann ganz klar dem Redesign geschuldet, bei mir sind VSA/VS auf VM gesetzt, der Vio an 5V, somit keine Rückkopplung über Vio zu VM.



Was sagen denn die Herren Andreas oder Stephan Watterott dazu, wäre echt schade, wenn sie keine reine 5V Version mehr haben, wo der interne Voltage Regulator nicht benutzt wird.
Sie sollten dies dann zu mindestens so auch deklarieren.

Grüße Jörg

P.S.: heute echt ein ernüchternder Tag

Grüße Jörg


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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
11. November 2017 08:45
Hallo,
Ich habe die Beiträge nur überflogen. Aber 5V SilentStepSticks haben immer eine blaue Platine und VS und VSA sind hier nicht verbunden, da der interne Spannungsregler deaktiviert bzw. gebrückt ist (VSA=VCC=VIO=5VOUT).

VSA -> Eingang vom internen 5V Regler
VS -> Eingang für die Motorspannungsversorgung

Bei 5V SilentStepSticks können die Versorgungsspannungen (für Logik und Motor) unabhängig ein-/ausgeschaltet werden.
Im stromlosen Zustand darf aber bei keinem SilentStepStick Treiber eine Spannung an den Motorausgängen anliegen, da in diesem Fall keine Freilaufdioden vorhanden sind. Die Bodydioden der MosFets sind nur unter Spannung vorhanden. Auf Grund dieses Umstandes gibt es auch den SilentStepStick Protector mit separaten Freilaufdioden.

Gruß
Andreas
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
11. November 2017 09:58
Hallo Andreas,

schön das du dich meldest, aber der StepStick auf meinen Bildern ist ganz klar von Euch, also habt ihr oder der Hersteller zwischenzeitlich das Layout geändert.
Meßtechnisch kann ich euch das gerne Nachweisen. Wie gesagt, ich beziehe mich auf den Unterschied zu den von euren/Peter seinem blauen StepStick 5V Version
.
Dies hat dann definitiv den Nachteil, wenn ich auf der Logikseite den Steppertreiber ENanble, er die 5V Spannung zum treiben des Stroms auf der VS Seite nimmt, wenn VS von 12/24V nicht anliegt und somit die 5V Spannungsquelle völlig überlastet.
Wie gesagt, bei mir sind VS und VSA über das Pad gebrückt und auch entsprechend mit VM Pin 12V verbunden und nicht mit Vio=5V.
Könnt gerne die Order-Nr. von mir bekommen.



TMC2100 5v gekauft 10/2015



und hier noch der Wiki Link zu der 1. Version 01.2015, die dem Layout meines StepStick entspricht.



Ich finde nur, das sollte geklärt werden, da andere sonst in diese Falle laufen, mich eingeschlossen, wenn ich da von den alten Bedingungen ausgehe.

Danke und Grüße Jörg

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.11.17 11:01.


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 05:35
Hallo Jörg,

vielen Dank für Deine Ausführungen.
Dem von Dir angehängtem Schaltplan nach hast Du aber die offizielle 3-5V Variante,
bei der man ja eigentlich die VM vor den 5V einschalten und erst nach dem Ausschalten der 5V abschalten soll.
Dennoch hast Du offensichtlich keine Probleme mit Deiner Ein-/Ausschaltsequenz. Das gibt mir Hoffnung.
Ich habe nämlich noch einen Satz schwarze SttpSticks.
Ich habe aber bisher noch keine Zeit gefunden sie zu messen, da ich am Samstag ein GWS-Problem zu lösen hatte.

@Andreas
Hallo Andreas,
wir hatten ja diesbezüglich schon E-Mail Kontakt.
Meine blauen SilentStepSticks verhalten sich tatsächlich so, wie hier im Beitrag und den E-Mails beschrieben.
Die angelegten 5V werden mit etwa 3,3V an VM weitergegeben und von VM, wenn enabled, auch genutzt.
Andere Komponenten, wie Heizung etc., ziehen von dort ebenfalls Strom.
Das hat im Fall einer standardmäßigen Arduino-Ramps Kombination tödliche Auswirkungen auf den internen Spannungsregler
des Arduino und möglicherweise auch für den Stepstick.

Wenn bei der 5V StepStick-Variante VM unabhängig geschaltet werden soll, muss also eine Diode in Serie zu VM geschaltet werden und
der EN-Eingang des StepSick mit Ausfall der VM-Versorgung disabled werden, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Das gilt ebenfalls für einen ungeplanten Ausfall der VM-Versorgung.

Aber streng genommen steht ja in den FAQs auf GitHub, dass die 5V-StepSticks bei fehlender VM keinesfalls enabled
werden dürfen um eine Beschädigung der Stepsticks zu vermeiden.
Leider steht aber auch an anderer Stelle, dass für VM keine besondere Ein-/Ausschaltsequenz erforderlich ist.

Du schreibst weiter oben Im stromlosen Zustand darf aber bei keinem SilentStepStick Treiber eine Spannung an den Motorausgängen anliegen, da in diesem Fall keine Freilaufdioden vorhanden sind.
Das verwirrt mich jetzt etwas. Dürften eigentlich keine 3,3V an den Ausgängen liegen? Das würde ja heißen, meine Stepsticks haben einen Fehler.
Oder wie darf ich diese Aussage interpretieren?


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 06:22
@Jörg
Wir sind der Hersteller und es gibt den TMC2100 SilentStepStick in 2 Ausführungen:
* schwarz für 3-5V Logikspannung
* blau für 5V Logikspannung (VSA=VCC=VIO=5VOUT)

@Peter
Das unabhängige Ein-/Ausschalten der Versorgungsspannungen gilt nur bei Motorstillstand.
Es darf keine Spannung an den Motorausgängen M1A/M1B/M2A/M2B anliegen, wenn der Treiber stromlos ist (VM/VS=0V). Eine Spannung kann z.B. durch Induktion entstehen, wenn man den Motor per Hand bewegt oder wenn der Motor in Bewegung ist und die Versorgungsspannung abgeschaltet wird.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.11.17 06:25.
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 07:30
Hallo Peter,

das ist korrekt so und nach Recherche auch so bestätigt, da damals noch nicht von 3,3-5V Logikspannung gesprochen wurde und das Schaltbild 5V am Vcc und V5Out bezeichnet, von mir als 5V Variante angesehen.
Es sei mir verziehen, das ist ja nun auch schon 2 Jahre hereye rolling smiley

Anbei mal die Angebotsbeschreibung vom 09.10.2015, der allwissenden Müllhalde sei Danksmiling bouncing smiley


Web Archive


Diese Spannung ist aber nicht wie bei der Blauen 5V Variante mit Vio gebrückt. Trinamic beschreibt eigentlich nur den Einschaltvorgang der TMC2100, das VM und Vcc vor/gleichzeitig an Vio anliegen sollte, damit ein definierter Logikpegel anliegt und die interne Chipversorgung gewährleistet wird. Es scheint aber kein Problem zu geben, durch abschalten VM=VS=VSA, die interne V5Out/Vcc Chipversorgung zu unterbrechen oder wieder anzuschalten, wenn die Vio weiterhin anliegt. Der Stepper ist somit deaktiviert und kann somit nicht die Treiber scharf schalten, da die internen Schaltungen keine 5V Versorgung bekommen, also egal was an EN anliegt.

Für mich scheint die reine 5V Variante das Problem erst möglich zu machen, da durch die gebrückte interne Chipversorgung (interne Schaltungen aktiv) an VM die von dir gemessenen 3,3V anliegen können und somit den Spannungsregler überlasten. Nach Datenblatt Trinamic TMC2100 Punkt 4.4.2-4 auch so korrekt umgesetzt, aber genau das Gegenteil tritt ein, als das was erwartet wird, die 3-5V Variante verzeiht dies und die 5V Variante nicht.

Und hier hört es für mich dann auf, was durch die Beschaltung nun intern wo abgeleitet wird, das bei der 5V-Variante, an VM 3,3V anliegen, das ist alles Blackbox, sprich IC.
Für mich bedeutet das im Moment, dass ich die 3-5V Variante einsetzen muß, damit es so funktioniert wie jetzt.
Nur noch als Anmerkung, bei mir sind 5V von V5Out und Vio nicht gebrückt, somit kann eine Logikspannung von 3-5V angeschlossen werden, die 5V aus dem V5Out sind nur an Vcc, CFG4-/CFG5 5V-Pad zu messen und sonst nicht.

@Andreas, ja richtig (siehe oben), erst jetzt gesehen, war so lange mit dem Beitrag beschäftigt, das deine Antwort noch vorher reinkam.


Grüße Jörg

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.11.17 07:52.


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Und sollte ich vergessen haben, jemanden zu beschimpfen, dann bitte ich um Verzeihung!
Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 07:48
Hallo Jörg,

ja, sehe ich mittlerweile auch so. Ich werde für den zweiten Drucker ebenfalls die 3-5V Variante einsetzen.
Ich habe ja noch einen Satz da.
Die 5V StepSticks werde ich für die Zukunft ausklammern.


Gruß
Peter

Meine Drucker:
2x P3steel - toolson edition - MK1 und MK2 mit Repetier Firmware
1x Tantillus R (gelb)
1x Tantillus R (grün)
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 08:23
Hallo Peter,

ja, danke für´s Wachrütteln, nun verstehe ich auch so manchen defekten 5V Spannungsregler Atmega bei den Leuten, die die 5V Variante genau aus diesem Grund einsetzen!
Deshalb hat mich auch das Thema so interessiertsmileys with beer

@Andreas, ich hoffe ihr nehmt das Thema noch einmal auf und vermerkt es bei euch so, wenn ihr auf das selbe Ergebnis wie wir hier kommt.
Habt ja damals für die TMC2208 den OTP TOFF-Wert, auf Grund von deaktivierter Endstufen bei SpreadCycle Mode, auch entsprechend im ScriptCommunicator angepaßt/vermerkt.

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
12. November 2017 08:32
Bei der 3-5V Variante muss die Spannungsreihenfolge (VM vor VIO) eingehalten werden, ansonsten können die Logik und die Digitaleingänge beschädigt werden. Im TMC2100 Datenblatt ist dies ebenfalls beschrieben.
Probleme mit der Rückversorgung durch die 5V sind uns bis auf diesen Fall nicht bekannt, da die Motorspannung normalerweise nicht belastet wird, wenn der Drucker nicht arbeitet. Wir werden dazu einen Hinweis in der FAQ machen.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.11.17 08:57.
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
15. November 2017 15:55
Kleines Update, in der Tat hat mein Treiber nach den kleinen Meß-Tests nun die Funktion zum Teil eingestellt.
Stepper ENable wird noch ausgeführt, aber Step Pulse werden nicht mehr verarbeitet, somit trifft die Aussage im ausgebautem Zustand ebenfalls zu.
Das Problem hatte ich solange nicht, wie der Treiber wie oben beschrieben, erst 5/12V seitig versorgt und dann die VM=12V deaktiviert werden.
Die reine 5V Versorgung Vio scheint er dann wie beschrieben nicht überstanden zu haben.

Werde mir jetzt beide Versionen mal besorgen, um zu schauen, ob ich bei der 5V Variante die selben Werte wie Peter messe.

Grüße Jörg

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 15.11.17 16:04.


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
16. November 2017 02:05
Hallo Jörg,

tut mir leid, dass Du nun durch diese Experimente einen Treiber gehimmelt hast.
Aber Du siehst auch, diese Diskussion war wohl notwendig.
Andreas hat auch schon die FAQ angepasst. Aber die Warnung ist meiner Meinung nach nicht ausreichend.

Bei einem RAMPS hängt zumindest auch die Hotend-Heizung, sofern sie nicht über ein SSR mit einer gesonderter Spannungsquelle versorgt wird, an VM, also der 12V/24V Versorgung.
Wird nun, warum auch immer, die Heizung bei fehlender VM eingeschaltet, so erfolgt die Versorgung über die StepSticks aus der 5V-Versorgung.
Das ist aber noch nicht alles. Bei den Meisten hängen auch noch Lüfter und Beleuchtung an 12V/24V, die dann ebenfalls auf diesem Weg über die 5V bestromt werden.

Um also das Problem mit der 5V-StepStick-Variante in den Griff zu bekommen, müssten auf dem RAMPS Dioden in Reihe mit VM der Stepsticks geschaltet werden
und der Enable-Eingang bei fehlender Laststromversorgung zuverlässig disabled werden. Dies könnte sowohl Hard- wie Software-seitig erfolgen.

Ich jedenfalls werde bis auf Weiteres die 5V-Variante nicht so wie geplant einsetzen.


Gruß
Peter

Meine Drucker:
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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
16. November 2017 09:20
Hallo Peter,

kein Problem, das ist bisher der einzige "kapitale Schaden", den ich nun beim 3d Druck davon getragen habe, bei Helis wird ein Absturz wesentlich teurergrinning smiley

Sehe ich genauso, das Thema ist wichtig und deshalb hab ich es halt probiert, 2 Jahre gings in meiner Konstellation ja gut.
Mein Heizbett ist direkt am D8 angeschlossen, ich bleibe da ebenfalls noch im Selbstversuch dran.

to be continued...

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
16. November 2017 10:06
Hallo Jörg,

Die Versorgung für das Heizbett wird auf dem RAMPS komplett getrennt von der übrigen Versorgung gefahren.
Allerdings verwenden wohl die Meisten hier ein und dieselbe Stromversorgung und dann ist das Heizbett ebenfalls in dem VM-Pfad.

Ich habe auch schon einmal bei einer Vorführung einen "Hubschrauberabsturz" miterlebt. Das tut einem in der Seele weh.


Gruß
Peter

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Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
16. November 2017 11:16
Hallo Peter,

das ist richtig, es wird über MOSFet auf gemeinsame Masse geschaltet, die Betriebsspannung liegt immer am Bett an.
Also muß man immer schauen, auf welches Potential man seine Bauteile bringt, um nicht über falsche Wege seine Stromkreise zu schliessen oder Spannungspfade verschiebt.
Das war ja der Gedanke, aber das hattest du sehr anschaulich und im Detail bereits ausgeschlossen.

Hoffe der Heli hat sich nicht selbständig gemacht, sondern der Modellpilot hat sich "nur" verknüppelt, gibt nix schlimmeres, wenn er auf Grund von Unsteuerbarkeit, so durch die Luft zirkelt.

P.S.: Treiber bestellt, denke, kann am Wochenende weiter machensmiling bouncing smiley

Grüße Jörg

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 16.11.17 11:25.


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
18. November 2017 05:59
Hallo Peter,

Treiber sind gerade angekommen, schnell sind Watterott´s jathumbs up, Danke!

Was soll ich sagen, messe nix anderes als du, wenn nur 5V am Vio anliegen, liegen an VM ~3,3V an, aber auch nix anderes erwartet, hab ja dein Meßergebnis nicht angezweifelt.



Also werde ich wieder die 3-5V Variante einsetzen.
Der Vermerk im FAQ ist in der Tat sehr mager, das wird keiner wirklich so wahrnehmen, man kann eigentlich nicht von 100% Pin-Kompatibilität gegenüber A4988 und DRV sprechen, da ja auch die elektrischen Eigenschaften betrachtet werden müssen. Habs mal am A4988 gemessen, da liegen keine 3,3V an VM an, bei 5V Vio.

P.S.: den defekten TMC2100 konnte ich zu mindestens wieder Steps entlocken, aber DIRection Signal wird nicht umgesetzt, der dreht nur noch in eine Richtung. Da hat wohl die fehlende Kühlung irgendwelche Halbleiterstrecken durchdiffundiertgrinning smiley

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
30. November 2017 05:44
@helijoy
Hat sich das thermische Verhalten des Treibers nach dem Messstress geaendert?
Gruss Lutz
Re: SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber
30. November 2017 05:55
Hallo Lutz,

da der Test TMC2100 sich nicht wirklich mehr einsetzen läßt, da DIR Impulse nicht mehr umgesetzt werden, kann ich dazu nicht´s sagen.

Nur als Info, der neue schwarze TMC2100 mit 3-5V Logikspannung, vollrichtet seine Arbeit wie der alte, ohne Problme. Also kann ich für mich nur sagen, das die Kombi Ramps 1.4 mit PS_ON, unproblematischer läuft, als mit der blauen 5V Version.
Watterott hat in den FAQ dies nun für die blaue 5V TMC2100 auch noch etwas deutlicher formuliert!

Grüße Jörg


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Johannes Brahms
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