강국 블로그

Step motor Rated Voltage vs. Power Supply Voltage

스텝모터의 정격 전압과 전원 공급

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Stepping motor의 사용 전압에 대한 정리.

아래 링크 내용을 번역하여 정리해 보았다.

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https://www.machinedesign.com/motors-drives/article/21835161/misconceptions-about-stepper-motors-explained

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아마도 가장 혼란스러운 점 중 하나는 스테퍼 모터의 데이터 시트에 나열된 코일 전압과 일반적으로 함께 사용되는 훨씬 더 큰 전원 공급 장치 사이의 불일치입니다. 데이터 시트에 3.4V의 코일 전압이 표시되어 있는 경우 48VDC 전원 공급 장치와 사용할 수 있는가? 아니면 80V 전원은 사용될 수 있는가?

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정격 전압을 무시 하십시오. 대신 current rate에 주의 하세요.

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대부분의 스테퍼 모터 드라이버가 초퍼 드라이브이기 때문에 이것이 가능합니다. 이 드라이브는 코일 전류의 상승을 모니터링하고 코일 전압을 무시합니다. 전류가 사전 정의 된 임계 값 (최대 모터 전류)에 도달하면 모터 전원을 차단합니다. 즉, 자릅니다. 드라이버의 최대 정격 전압을 초과하지 마십시오.

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아래 사양의 step motor를 예로 들면,

정격 된 전압 : 12V

정격 전류 : 0.33A

권선 저항 : 32.6Ω

권선 인덕턴스 : 48mH

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12V의 정격 전압은 최대 값이 아닙니다. 이 정격이 실제로 말하는 것은이 모터의 코일에 12V를 적용하면 코일 저항이 32.6Ω이기 때문에 약 0.33A의 전류가 설정된다는 것입니다.

>> 12V / 32.6Ω = 0.36A

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만약 H-브리지 또는 매우 간단한 유형의 드라이버로 스테퍼를 제어하는 경우, 정격 전류 최대값을 초과하지 않도록 모터 전압을 12V로 제한해야 합니다.

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초퍼 드라이브의 경우 정격 전압을 초과해도 문제가되지 않습니다. 전압이 높을수록 모터가 자기 포화에 더 빨리 도달합니다. 모터는 완전히 포화되었을 때 가장 강합니다. 아래에 주어진 공식은 요점을 설명합니다. 이것은 주어진 시간 프레임 이후에 코일을 통과하는 전류를 계산합니다.

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Voltage * (tim /inductance) = coil current

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1 ms 동안 50mH 인덕터를 통과하는 전류는 적용된 전압에 비례하여 증가합니다.

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모터가 필요한 토크를 내기에 충분히 포화되기 전에 스텝을 이동하면 스텝을 잃기 시작합니다. 실제로 모터가 특정 속도에서 스텝을 놓치고 있으면 더 높은 전압의 전원 공급 장치를 사용하십시오.

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>> Chopper 방식의 stepper motor driver를 사용할 경우 motor driver의 정격 전압과 정격 전류를 고려한다.

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매번 LED 저항을 습관적으로 쓰는 값으로 쓰다가

조명용 LED를 검토하기 위해 LED 저항을 정확히 계산하는 방법을 찾던 중 발견.

LED 저항 계산 방법을

Digi-key 사이트에서 간단히 지원하고 있었다.

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아래 링크 참조)

www.digikey.kr/ko/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-led-series-resistor?utm_adgroup=Resistors&utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=Dynamic%20Search_KR_RLSA_Site%20Visitors_Product&utm_term=&productid=&gclid=CjwKCAjw1ej5BRBhEiwAfHyh1GgSWBWRz64p2FLLunx7YvJzTBo6dpMg5YVeV8aJaC9sBLdXZhcqphoCH74QAvD_BwE

공급 전압, 순방향 전압, 순방향 전류만 입력하면 저항값과 전력까지 계산해 준다.

LED 색상에 따른 순방향 전압 참고 값도 나와 있다.

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그리고 참고로 Digi-Key에서 아래와 같은 다양한 변환 계산기를 지원한다.

앞으로 필요한 계산이 있을 때 참고해야 겠다.

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아래 링크 참조)

www.digikey.kr/ko/resources/online-conversion-calculators

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다른 PC에 설치할 일이 있어서 현재 최신판으로 다운로드 하여 설치.

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또 다른 데서 설치할 일이 있을지 모르니 링크!

https://www.intel.co.kr/content/www/kr/ko/software/programmable/quartus-prime/download.html

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사이트 접속해서 무료인 Lite edition download.

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현재 최신 버전이 20.1 이다.

사용하는 OS 버전 선택. Window 에서 쓰니까 윈도우 선택.

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필요한 프로그램 선택해서 다운로드.

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Quartus Prime 다운로드.

ModelSim (Starter Edition) 다운로드. 시뮬레이션을 위해서.

사용할 Device 도 다운로드.

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다운로드 전에 로그인을 하라고 나오니 로그인 후 다운로드.

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모든 파일을 다 다운로드 후 설치 파일 실행.

다운로드를 모두 같은 위치에 하고 설치 실행하니 자동으로 device와 modelsim 이 등록된 것인가? ^^

설치과정에서 자동으로 선택되어 있다.

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이외에는 별다른 설정없이 Next 만으로 설치 완료 후 Quartus Prime 실행.

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PC 사양이 높아져서 그런지 실행되는 속도가 Desktop 보다 훨씬 빨라졌다. ^^

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UL94V-0는 무엇인가요?

출처: <http://daehyunst.com/support/question/?mod=document&uid=10>

UL은 Underwriters Laboratories의 약칭으로 미국에 있는 독립 비영리 민간 안전기관으로 인명이나 재산에 영향을 미치는 재료, 기구, 구조, 방법 등에 대한 시험을 수행하는 기관입니다.

이곳에서 평가된 난연성(Flammability)의 정도를 표시하는 등급 중의 하나가 UL94이며 UL94HB와 UL94V로 나누어지고 UL94V는 난연성의 정도에 따라 V-2, V-1, V-0, 5V 등으로 분류됩니다.

UL94V-0의 시험방법을 간략하게 소개하면 시편을 수직으로 설치하여 10초간 버너 불꽃으로 불을 붙인 후 버너를 제거했을 때 시편에 붙은 불이 10초이내에 꺼져야 합니다.

시편5개를 한세트로하여 10회 동일시험을 실시하고 합산된 연소 시간이 50초를 초과해서도 안됩니다. 또한, 연소시에 녹아 떨어지는 불똥이 아래에 위치한 탈지면에 불을 발화시켜서도 안됩니다.

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커넥터의 경우 사양서에 난연성 등급이 표시되어 있다.

제품설계시에 난연성 등급도 고려하여 부품을 선정해야 한다.

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예전에 테스트를 했던 소스를 다시 열어서 컴파일.

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Open project...

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Yes...

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기존 Source 에 설정되어 있던 device를 설치하지 않아서 자동으로 device가 변경된다. Device 변경에 따라 모든 할당이 제거된다.

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프로젝트 열기 후 adder.v 소스 파일 확인 & 컴파일 (Ctrl + L)

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Junction temperature range에서 에러 발생.

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https://www.intel.com/content/www/us/en/programmable/support/support-resources/knowledge-base/solutions/rd04152014_654.html

위 내용을 보면 .qsf 파일에서 설정 변경이 필요하다.

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MIN_CORE_JUNCTION_TEMP을 "-40" 에서 0 으로

MAX_CORE_JUNCTION_TEMP을 125 에서 85 으로 변경.

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설정 변경 후 다시 컴파일 & 완료.

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참고) Fitter 의 Setting 내용을 보면 변경된 설정이 적용되어 있는 것을 확인할 수 있다.

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세밀하게 검사하는 거래처와 일하면서 진행한 보드 검증.

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STM32F103의 외부 Clock 사양에 대한 검증.

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HW 설계하여 보드 제작이 된 후 clock 이 제대로 인가되고 있는지 확인하기 위해 보드 검증을 한다.

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Clock 회로 설계는 아래와 같다.

외부 Oscillator를 사용하여 clock을 인가하도록 설계.

전원 (Vdd 는 3.3V)

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검증할 내용을 데이터시트의 관련 내용을 찾아서 확인.

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측정 기준

1. 8 MHz clock.

2. OCS_IN high leve : Max. Vdd = 3.3V

3. OCS_IN low level : Max. 0.3Vdd = 0.99V

4. OSC_IN High or Low width : 5 ns 이상.

5. OSC_IN rise or fall time : 20 ns 이하.

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32.768 kHz Crystal osillator에 대해서도 검증하려 했으나 이에 대한 사양은 데이터시트에서 못 찾았다.

Step motor Rated Voltage vs. Power Supply Voltage

스텝모터의 정격 전압과 전원 공급

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Stepping motor의 사용 전압에 대한 정리.

아래 링크 내용을 번역하여 정리해 보았다.

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https://www.machinedesign.com/motors-drives/article/21835161/misconceptions-about-stepper-motors-explained

아마도 가장 혼란스러운 점 중 하나는 스테퍼 모터의 데이터 시트에 나열된 코일 전압과 일반적으로 함께 사용되는 훨씬 더 큰 전원 공급 장치 사이의 불일치입니다. 데이터 시트에 3.4V의 코일 전압이 표시되어 있는 경우 48VDC 전원 공급 장치와 사용할 수 있는가? 아니면 80V 전원은 사용될 수 있는가?

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정격 전압을 무시 하십시오. 대신 current rate에 주의 하세요.

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대부분의 스테퍼 모터 드라이버가 초퍼 드라이브이기 때문에 이것이 가능합니다. 이 드라이브는 코일 전류의 상승을 모니터링하고 코일 전압을 무시합니다. 전류가 사전 정의 된 임계 값 (최대 모터 전류)에 도달하면 모터 전원을 차단합니다. 즉, 자릅니다. 드라이버의 최대 정격 전압을 초과하지 마십시오.

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아래 사양의 step motor를 예로 들면,

정격 된 전압 : 12V

정격 전류 : 0.33A

권선 저항 : 32.6Ω

권선 인덕턴스 : 48mH

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12V의 정격 전압은 최대 값이 아닙니다. 이 정격이 실제로 말하는 것은이 모터의 코일에 12V를 적용하면 코일 저항이 32.6Ω이기 때문에 약 0.33A의 전류가 설정된다는 것입니다.

>> 12V / 32.6Ω = 0.36A

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만약 H-브리지 또는 매우 간단한 유형의 드라이버로 스테퍼를 제어하는 경우, 정격 전류 최대값을 초과하지 않도록 모터 전압을 12V로 제한해야 합니다.

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초퍼 드라이브의 경우 정격 전압을 초과해도 문제가되지 않습니다. 전압이 높을수록 모터가 자기 포화에 더 빨리 도달합니다. 모터는 완전히 포화되었을 때 가장 강합니다. 아래에 주어진 공식은 요점을 설명합니다. 이것은 주어진 시간 프레임 이후에 코일을 통과하는 전류를 계산합니다.

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Voltage * (tim /inductance) = coil current

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1 ms 동안 50mH 인덕터를 통과하는 전류는 적용된 전압에 비례하여 증가합니다.

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모터가 필요한 토크를 내기에 충분히 포화되기 전에 스텝을 이동하면 스텝을 잃기 시작합니다. 실제로 모터가 특정 속도에서 스텝을 놓치고 있으면 더 높은 전압의 전원 공급 장치를 사용하십시오.

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>> Chopper 방식의 stepper motor driver를 사용할 경우 motor driver의 정격 전압과 정격 전류를 고려한다.

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