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Application Note 01/06
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b) Leistungsfähigkeit der Stromversorgung
Die aufgezeigten Schrittmotortreiber haben allesamt einen sehr guten Wirkungsgrad, da sie
modernste Low-RDSon MOSFETs verwenden. Die Stromaufnahme der Schaltung resultiert daher in
erster Linie aus der Verlustleistung des Motors. Der Wirkungsgrad der Treiber ist typisch 80%-95%
bei Verwendung der dargestellten Treiber-ICs. Sofern der Motor nicht extrem schnell gedreht wird,
muss die Stromversorgung daher in erster Linie die thermische Leistung des Schrittmotors erbringen.
Erst bei sehr hohen Drehzahlen fällt die mechanisch abgegebene Leistung signifikant ins Gewicht
und kann bis zu einer Verdoppelung der Stromaufnahme führen. Sind mehrere Motoren im System,
ist zu beachten wie viele Motoren maximal zugleich bei welcher Leistung betrieben werden.
Leistungsaufnahme P des Motors im Betrieb (bei niedriger Drehzahl)
Spulenstrom: I
C
, Innenwiderstand des Motors pro Spule: R
2
CM
IR2P ⋅⋅=
Dauerleistung des Netzteils: >= 1,2 * P
M
Spitzenstrom des Netzteils (Kann über Kondensatoren bereitgestellt werden – wird nur über eine
Chopperperiode gezogen, d.h. wenige 10µs)
2 * I
COIL
Ein Pufferkondensator von 1000µF kann dabei den bei einem Spannungsabfall von dU = 0.2V einen
Motorstrom von 2A 50µs lang abpuffern.
C
tI
dU
⋅
=
Ein solcher Pufferkondensator sollte im Hinblick auf geringen Versorgungsspannungs-Ripple und
damit möglichst geringe elektromagnetische Ausstrahlung über die Versorgungsspannungsleitungen
ausgelegt werden.
Bei der Wahl eines Schaltnetzteils oder eines Netzteils mit elektronischer Kurzschluss-
strombegrenzung ist zu berücksichtigen, dass solche Netzteile oft deutlich überdimensioniert werden
müssen, da sie trotz geringer mittlerer Stromaufnahme der Schaltung bei der gechopperten
Stromentnahme dazu tendieren, in die Strombegrenzung zu gehen. Viele Primärschaltnetzteile
verkraften zudem keine großen Kapazitäten am Ausgang, da sie sonst schon während des
Einschaltvorganges in die Strombegrenzung gehen.