Чем отличаются A4988, DRV8825 и TB6600 и можно ли их менять местами?

Что это за драйверы

A4988 и DRV8825 — микросхемы драйверов биполярного шагового двигателя, установленные на небольшие модули формата StepStick. Они получают сигналы STEP и DIR от контроллера и сами коммутируют обмотки, поэтому микроконтроллеру не приходится формировать синусоиду тока вручную.

TB6600 — законченный драйвер в отдельном корпусе: силовые клеммы для двигателя и питания, винтовые зажимы для STEP, DIR и EN, оптическая развязка входов и переключатели для тока и дробления шага. По классу тока он ближе к станкам с двигателями NEMA 23, а не к платам расширения для макетной платы.

Основные параметры

Цифры в таблице относятся к типовым модулям на соответствующих микросхемах. У конкретной платы предельный ток зависит от радиатора, сопротивления токоизмерительных резисторов и охлаждения, поэтому заявленный максимум нельзя считать рабочим режимом.

Настройка тока: главное отличие на практике

Ток выставляется подстроечным резистором, но формулы у A4988 и DRV8825 разные. Для A4988 при типовом измерительном резисторе 0,1 Ом опорное напряжение примерно равно току, умноженному на 0,8. Для DRV8825 при том же резисторе — току, умноженному на 0,5. Поэтому одинаковое положение движка даёт на DRV8825 заметно больший ток, и перенос модуля без повторной настройки легко перегревает двигатель.

Ориентироваться на угол поворота подстроечника нельзя: у разных плат разные резисторы и разные схемы делителя. Напряжение измеряют вольтметром между выводом Vref и землёй и рассчитывают ток по сопротивлению резистора, которое указано на плате или в её схеме. Если сопротивление неизвестно, его проверяют по маркировке.

• Сначала выставляют ток, потом подают питание на двигатель.
• Ток задают по паспортному току обмотки, а не по максимуму драйвера.
• После замены модуля настройку повторяют заново.
• Потенциометр фиксируют, если модуль работает в вибрации.

Замена A4988 на DRV8825

По расположению выводов DRV8825 совместим с A4988: EN, MS1–MS3, RST, SLP, STEP и DIR стоят в том же порядке, поэтому модуль вставляется в тот же слот. Совпадают и логические уровни входов, и схема подключения обмоток.

Различия начинаются в прошивке и настройке. У DRV8825 максимальное дробление 1/32 против 1/16 у A4988, поэтому при том же числе импульсов вал двигателя проходит вдвое меньший путь. Если контроллер считает шаги в 1/16, после замены скорость и координаты изменятся: нужно либо пересчитать шаги на оборот, либо оставить дробление 1/16 переключателями. Шкала Vref, как указано выше, тоже другая.

Замена в обратную сторону, с DRV8825 на A4988, ограничена напряжением питания: A4988 рассчитан на 35 В, и блок питания, рассчитанный на 36–42 В, для него недопустим.

Когда нужен TB6600

TB6600 выбирают, когда ток обмотки превышает возможности StepStick или когда двигатель расположен далеко от контроллера. Оптическая развязка входов и винтовые клеммы упрощают монтаж в станке, а корпус рассчитан на больший нагрев.

У TB6600 есть свои ограничения. Ток задаётся дискретными положениями DIP-переключателей, а не плавно, поэтому подобрать точное значение под нестандартный двигатель не всегда получается. Многие дешёвые корпуса с надписью TB6600 собраны на другой микросхеме с меньшим реальным током — перед заказом партии проверяют маркировку микросхемы внутри и соответствие паспорту, а не только надпись на корпусе.

Плавный старт и настройка дробления у TB6600 выполняются переключателями, а не сигналами контроллера. Если логика проекта завязана на переключение MS1–MS3 во время работы, при переходе на TB6600 её придётся переделать.

Типичные ошибки

• Отключение или подключение обмоток двигателя под питанием: выбросы напряжения выводят драйвер из строя.
• Ток выставлен по положению подстроечника, без измерения Vref и без учёта сопротивления резистора.
• Питание выше допустимого для выбранной микросхемы: 36–42 В для A4988 недопустимы.
• Нет электролитического конденсатора рядом с питанием силовой части: импульсный ток двигателя даёт просадки и ложные срабатывания.
• Дробление шага не пересчитано после замены A4988 на DRV8825: двигатель движется, но координаты и скорость неверные.
• Драйвер установлен без радиатора и без обдува при токе, близком к максимуму: срабатывает тепловая защита.
• Двигатель подключён не по парам обмоток: вал дрожит вместо вращения.

Частые вопросы

• Взаимозаменяемы ли A4988 и DRV8825 — по разъёмам да, по настройке тока и дроблению шага нет.
• Можно ли поставить TB6600 вместо A4988 — нет, другой формат, другие разъёмы и другая настройка тока.
• Почему двигатель греется — завышен ток или неверно выбрано дробление; ток проверяют измерением Vref.
• Почему пропускаются шаги — недостаточный ток, слишком высокое ускорение, просадки питания или перегрев драйвера.
• Нужен ли радиатор — при токе выше примерно половины максимума модуля охлаждение обязательно.
• Есть ли такие драйверы у вас — пришлите ток обмотки, напряжение питания и тип двигателя; при отсутствии нужного исполнения подберём совместимую позицию.

Чем полезен такой заказ через нас

У драйверов шаговых двигателей совпадение названия на корпусе не гарантирует совпадение микросхемы внутри, особенно у TB6600 и модулей StepStick. Мы сверяем маркировку, сопротивление токоизмерительных резисторов и заявленные параметры, проверяем партию и при отсутствии нужного исполнения подбираем совместимую позицию с пересчётом тока и дробления шага.