時間:2024-11-08 17:44:44來源:21ic電子網
步進電機是將電脈沖信號,轉變為角位移或線位移的開環控制電機,又稱為脈沖電機。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響。當步進驅動器接收到一個脈沖信號時,它就可以驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為“步距角”。步進電機的旋轉是以固定的角度一步一步運行的,可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的,同時可以通過控制脈沖頻率,來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。步進電機多用于數字式計算機的外部設備,以及打印機、繪圖機和磁盤等裝置。
電機驅動芯片有3類1. TMC5160 L6474 這類驅動比較高級,直接就是MCU通過SPI/UART發命令給驅動芯片, 驅動控制電機動作。2. TB6600 L6208 是通過脈沖驅動,不過是2種脈沖, 轉速 方向 使能。而直接驅動電機的脈沖是經過芯片譯碼出來的。3.低級 ULN2003 就是一個放大器的作用, 把輸入的脈沖增強驅動能力后 接步進電機。 突然發現ULN2003根本就不是電機驅動器,L6205\A4954才是一個專用電機驅動器芯片。把輸入放大后給輸出電機。
步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的步進電機驅動器,它有脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。驅動單元與步進電機直接耦合,也可以理解成步進電機微機控制器的功率接口。MCU相當于是控制電機的大腦,它向分立器件發送電機的步距角時間、轉動方向和重復次數等,而分立器件根據MCU發出的信號,將放大電壓和電流并將其發送至電機,從而驅動電機轉動。
有刷電機驅動核心電路H橋加上一些必要的外圍電路,共同組成直流有刷電機的驅動器。集成電路形式的H橋,一般用于中小功率。分立元件形式的H橋,通常用于大功率或者超大功率需求,主要由MOSFET或IGBT晶體管組成。MCU的引腳,無法直接驅動MOS管等元件,需要加上專用的MOS管驅動芯片。直流有刷電機驅動芯片L298N,內部集成了兩個H橋。L298N芯片,能夠驅動4.5V~46V、2A以下電機,電流峰值輸出達3A。實際應用中,不能通過交換電源線實現正轉和反轉的控制,可以用一個H橋電路來驅動電機。
細分驅動電路的各種優勢使得細分驅動電路的應用范圍不斷擴大。現今步進電機的細分驅動電路大多數采用的都是單片微機控制。 按照末級功放管的工作狀態分類,可以將細分驅動電路分為放大型和開關型兩種。放大型的細分驅動電路中的末級功放管的輸出電流直接受單片機輸出的控制電壓控制,因此電路相對 簡單,并且對于電流的控制能力也相對較強, 但是末級功放管長時間處于放大的狀態,極大程度上增加了功耗,發熱情況非常嚴重,使得整個電路的溫度過高,很容易發生意外情況。 例如晶體管溫漂或者熱擊穿,從而影響整個電 路的正常工作,所以放大型的細分驅動電路一 般應用在驅動電流小、控制精度較高并且散熱 情況非常好的工作場合。而開關型的細分驅動電路的末級功放管工作處于開關狀態,因此能夠極大程度上降低功耗,并且也不存在放大型的細分驅動電路發熱嚴重的情況,但是開關型細分驅動電路的復雜程度非常高,并且輸出的電流具有一定的紋波,所以開關型的細分驅動電路一般應用在輸出力矩極大的步進電機驅動當中。
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