步进电机的功率驱动电路

步进电机的功率驱动电路
步进电机的功率驱动电路实际上是一种脉冲放大电路，从环行分配器输出的控制脉冲信号必须经功率驱动电路进行功率放大才能驱动步进电机运行。步进电机驱动电路核心问题是如何提高步进电机的快速性和平稳性。
步进电机功率放大电路的种类很多，按绕组流巍电流是单向的或双向的，分别称为单极性驱动和双极性驱动。通常，三相、四相步进电动机采用单极性驱动，而两相步进电动机必然采用双极性驱动，使用两个H桥功率开关是典型的驱动电路。从步进电动机绕组利用率来说，双极性比单极性利用率要高。
从功率驱动级电路结构来看，可区分为电压驱动和电流驭动两种驱动方式。电压驱动方式包括串联电阻驱动和双电压驱动。而电流驱动方式最常见的是采用电流反彼斩波驱动。
恒流斩波驱动方式是在专用集成电路中常见的获得高性能的方式，如图5-5-5。通常，步进电动机使用较高电压电源，使绕组电流几乎以直线上升到预定值，由电流检测去控制一个斩波控制电路，关断这绕组的功率开关，绕组电流在续流回路中续流并下降，下降至某一设定值或某一规定时间后，斩波控制电路又令主功率开关接通。如此反复控制，由功率开关的反复开关对绕组电流进行斩波控制，使电流平均值趋向于维持恒定。具体控制方法有定频PWM方法或使用单稳电路的关断定脉宽方法。这种方式使步进电动机电流的大小和波形是可控的，补偿了由于制造的偏差和发热等因素引起运行参数的改变。如果电流的荃准值可以设定和控制，可实现半步、1/4步和微步距控制，以及步进电动机处于锁定(静止)状态时，设置较低锁定电流的控制，以减少能耗和发热。