SilentStepStick TMC2100 5V Schrittmotortreiber

Steht aber hier recht deutlich in der FAQ.

SilentStepSticks with variable 3-5V logic voltage

At power-up the motor voltage VM should come up first and then the logic voltage VIO and on power-down the logic voltage VIO should turned off at first and then the motor voltage VM. Because the internal logic of the TMC2xxx driver is powered from VM.

SilentStepSticks with 5V logic voltage

There is no special power-up or power-down sequence needed. If the SilentStepStick is only powered with 5V (logic) then a current can flow backwards to VM. In this case no loads should be on VM (<=4V). Because the current will be drawn from the logic supply.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.12.17 05:13.

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Diesen Hinweis gibt es aber erst seit meinem Beitrag hier im Forum.

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Gruß
Peter

Meine Drucker:
2x P3steel - toolson edition - MK1 und MK2 mit Repetier Firmware
1x Tantillus R (gelb)
1x Tantillus R (grün)

Oh, na dann hat es sich ja gelohnt zu fragen

So wissen es jetzt hoffentlich alle. Zumindest gibt es jetzt keine Ausreden mehr.

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Hallo Nico,

auf welche Aussage willst du dich mit den Zitaten denn berufen - die FAQ ist vor 5 Tagen angepasst worden, passt nicht mehr so ganz zur damaligen Aussage und vor 24h auch noch einmal erläuternd für die 5V ergänzt, wie die Spannungen anliegen müssen.

Kernsatz ist, das die 5V Variante auch nicht so ohne weiteres ohne VM betrieben werden kann, da über 5V Logik der VM Part mit versorgt wird, wenn die VM abgeschaltet ist. Es darf dann z.B. nicht ein G28 kommen,
da die ~3V die am VM anliegen, kommen von der Vio 5V Versorgung und würden den externen Spannungsregler damit überlasten.
Was zu der schwarzen 3-5V Logik Variante geschrieben steht, ist nicht´s neues, aber gibt wiedererwartend keine Probleme bei PS_ON Betrieb, wo die VM=12-24V weggeschaltet wird und die Vio=5V weiterhin anliegt. Das soll ja nach Aussage nicht gemacht werden.
Wird aber bei meinem Drucker nun schon 2 Jahre einfach nach Durckende gemacht, ohne das dieser Hinweis damals bekannt war, da gab es ja nur eine Version. Also im eingebauten Zustand keine Probleme, das die 5V noch anliegen, wenn die VM (12-24V) abgeschaltet werden.
Beim Einschalten des Druckers liegen aber auch immer erst beide Spannung an.

Also es ist Vorsicht geboten, bei Verwendung einer Abschaltung der VM Versorgung.

Grüße Jörg

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.12.17 05:47.

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Johannes Brahms

Die Anpassung im Github zu den 5V-Treiber wurde vor 19 Tagen gemacht. Aber wie auch immer.

Allgemein kann man einfach sagen, schalte nichts an deinem Drucker an solange keine Hauptspannung anliegt, weil der Treiber mit Vmot direkt an der Hauptspannung liegt. Wenn man also versucht einen Lüfter, ein Hotend oder was auch immer anzuschalten, wird alles über VIO versorgt, was den Treiber himmeln wird.

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Ja und was hat das mit meiner Aussage zu tun? In dem Commit gestern wurden Rechtschreibfehler berichtigt und ein Absatz zu einem anderen Thema hinzugefügt.

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IMHO ... die Termindiskussion lenkt ab.

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Ich hab 4 Module entsprechend SilentStepStick-TMC2100_v10.pdf (schwarzes PCB, §v-5V) die zwar noch "steppen"
... mit VREF=0.53V
aber
... 80degC schnell (<60sek) erreichen, trotz der zusaetzlichen kleinen Kuehlkoerper.
... eine Abhaengigkeit der Verlustleistung zum Steppermotor haben ([email protected], 1.8mH vs. 42BYGH1861A-C @ 2Ohm, 2mH, weniger hot!)
Module schon "durchgetauscht" ... Verhalten bleibt auf dem Steckplatz, und damit am Motor
... mit Aenderung der Spannung 24V->32V steigt die Temperatur nochmals um 10degC (90degC)
... mit Aenderung der Spannung 24V->16V stinkt die Temperatur um 10degC (70degC)
... mit 3.3V an VIO
... aktuell laeuft StealthChop (aber nur deshalb, weil ich meine Firmware noch anpassen muss)
... Einschaltreihenfolge ist ... jetzt, nach lesen dieses threads ... VM_einschalten vor USB-Kabel_anstecken.
Ich vermute, dass der 5V Teil im IC jetzt vorgeschaedigt ist. Hab im Moment aber keine frischen Module zum pruefen.

@heliyou
Kannst Du etwas zumArbeitspunkt "der neue schwarze TMC2100 mit 3-5V Logikspannung, vollrichtet seine Arbeit wie der alte, ohne Problme" verraten
... Temperatur, VREF, Schrittmotor (R,L), Kuehlkoerper, Betriebsmode

Insbesondere der Anstieg der Temperatur mit steigender Betriebsspannung ist invers zu meiner Erwartungshaltung bzgl. StromChopper-Betrieb

Gruss Lutz

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.12.17 15:07.

Findet sich auch im Github ein Kommentar dazu. Bei den 3-5V Typen ist ein Spannungsregler aktiv. Der verheizt quasi das was zu viel ist. Mehr Spannung am Treiber bedeutet also mehr verheizen. Und das nichtmal wenig.


0.1W @ VM=12V
0.3W @ VM=24V
0.6W @ VM=36V
0.8W @ VM=45V

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... aber gleichzeitig sinkt normalerweise die ON-Zeit im Stromchopper.

Hi Lutz,

hast recht

Ja, bitteschön:
aktiv gekühlt im SpreadCycle Mode bei Vref 0,93V, bei 12V=VM und 5V=Vio.
Stepper 42SH47-4A: 1,68A/ 1,65Ohm/ 2,8mH /0,44Nm

Kühlkörper: Flache 10x8mm
Temperatur Treiber: unbekannt

Laut Calculation Sheet Trinamic, fällt bei 12V / 1A weniger Leistung am internen Spannungsregler VSA ab als bei 24V. Je nach Wicklungswiderstand, ist sie gegenüber der Bridgeverlustleistung nicht so tragend, in deinem Fall mit Werten bei 2Ohm, ergibt sich bei höheren Spannungen, das der Chip dadurch relativ mehr Wärme produziert. Bei 12V sind es 3,27W anstatt 3,53W bei 24V und bei den genannten 32V sind es 3,84W. Bei höheren Spulen Strangwiderstand, relativiert sich die VSA Verlustleistung zur Bridge Verlustleistung, da sind die Werte bei 12V & 32V nahezu gleich (3,95W/3,93 bei 4,5Ohm). Bezieht man sich auf die 0,8Ohm Stepper, ist die Gesamte Verlustleistung die geringste bei 12V -> 3,07W zu 32V -> 3,84W, also genau das was du beobachtest.

Grüße Jörg

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.12.17 16:20.

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Johannes Brahms

Danke Jörg ... bekommt langsam ein Bild fuer mich. Das Calculation Sheet ist mir bisher entgangen.

Ich komm langsam ins Gruebeln, welchen Weg die "recirculation currents" nehmen, wenn Rdson=0.8Ohm und ein Strom > 0.9A eingestellt wird ... dh. MOSFET oder DrnSrc/Bulk-Diode.

Mit 12V & Luefter und weiterhin VREF=0.53V bleibt jetzt die Temperatur bei ca. 40degC auf der Kuehlkoerperoberflaeche. Genau den Luefter wollte ich aber vermeiden.

Skimmy hat die Treiber in seinem Drucker auf die Seitenplatten aus Alu geklebt. Diese Winzkühlkörper helfen wohl nur wenn aktiv gekühlt wird. Ich hab meine auch unter nem Lüfter laufen.

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Muss mir jetzt keine Gedanken mehr machen, wie ich eine leise Kuehlung bereitstelle ... nach update_3 muss ich mir doch Gedanken machen.

Vormittags ein Modul verkehrt eingesteckt ... ergibt sofort ein schoenes 3.3V Controllerboard Ausstellungsstueck ... und das ganze ohne Rauchzeichen.

Jetzt bei 1A_rms mal das Pin CFG1 von 0 auf 1 geschaltet. Im 5A Netzteil klickerte kurz das Relais fuer den Ausgang und dann ging nichts mehr.
COM-Port zum Controllerboard funktioniert jetzt wieder, nachdem ich Schrittmotor-Shield entfernt habe. Gibt es hier Erkenntnisse?

update_1: Shield wieder aufgesetzt + z-Achsen-Modul (1Arms) ... funktioniert.
update_2: + y-Achsen-Modul (1Arms) ... Modul wird schon im standby heiss ... also wieder raus.
... war vielleicht der falsch gesteckte Modul vom vormittag.
update_3: + x-Achsen-Modul (1Arms) ... funktioniert.

4-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.12.17 10:02.

Kommentar Stromwerte geloescht ... da Luefter gemessen.

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.12.17 10:25.

Hi Lutz,

Mit was experimentierst du da eigentlich, wenn du ein Schrittmotorshield benutzt?

Was meinst du mit "Pin CFG1 von 0 auf 1 geschaltet", soll das bedeuten das der CFG1 nun auf GND gezogen wird und SpreadCycle aktiviert werden sollte?
Hoffe das Shield hat keine Jumper auf MSG1-3 bestückt für den Sockel, dann würdest du die 3,3V Kurzschliessen.

Um deine obigen Angaben näher überprüfen zu können, müsste man nun wissen, wo du gemessen hast, ist das die Eingangsstromaufnahme ohne Controller?

Eigentlich aber schon logisch, da ja 12V/24V am VM anliegen, wird über VS/VSA der interne Spannungsregler gefüttert, auch wenn die Stepper selber disabled sind.
Die Verlustleistung, die am internen VSA verbraten werden, ist ja bei 24V höher als bei 12V. Also die Chiplogic wird ja bereits versorgt.

Grüße Jörg

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Ich hab ein FabScanShield auf RadioFaro.
- CFG1@Module=Pin MS @ FabScanShield.
- Modul-Pins CFG2 & CFG3 hab ich entfernt.
- Pin MS kann ich vom PC aus umsteuern.

Die (geloeschten) Stromwerte waren Gesamtstromaufnahme des Shields *inklusive* Luefter. Durch den Luefter ging der Strom mit steigender Spannung auch hoch.
Das ControllerBoard (3.3V) wird ueber den Regler im USB-Chip versorgt.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.12.17 12:17.

Ach witzig, RadioFaro, the maker himself

Trotz Lüfter Werte, trotzdem sollte es sich auch für den VSA so verhalten, nur mit anderen Stromwerten.
Ok, dann sollte das klappen, wenn du z.B. nur den Treiber von X mal auf Y umsteckst.
Du hast ja letztlich durch die abgekniffen CFG2/3 Pins die gemeinsame MS Ansteuerung begrenzt auf CFG1.

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Ohne Luefter bleiben die Stromwerte im "idle" konstant ... und die Verlustleistung steigt, wie zu erwarten, linear an.

Nach Modul-Ringtausch/Austausch und Nachloeten einer kalten Loetstelle am Y-Modul geht jetzt alles ... auch das Umschalten von MS=CFG1. Da sind wohl ein paar Herausforderung gleichzeitig aufgetreten.

Gruss Lutz

Ahh ok, ja dann viel Spass bei deinem Projekt!

Grüße Jörg

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