步进电机驱动器：分步指南-领先的工业

什么是步进电机驱动IC？



步进电机驱动器是使步进电机能够正常工作的驱动威廉希尔官方网站 。例如，步进电机需要足够且受控的能量才能以精确的顺序进行相位。因此，步进电机被认为比典型的直流电机更先进。
尽管这似乎是一个超级复杂的系统，但它可以用一些晶体管来构建。通过以适当的方式组织其开/关功能，系统能够为相位提供足够的动力，并且电机能够逐步完成该过程。单极驱动器可以在体面的预算内制造。重要的是要记住，该驱动IC只能为单极电机供电。如果要为双极电机供电，则需要两个全桥。这使系统能够将电流返回到步骤。这些可能被证明是更具挑战性的，但你可以购买H桥芯片来简化这个过程。


步进电机驱动IC如何工作？步进电机驱动器依靠来自单独源的输入来工作并产生输出。
以下四个信号控制电机：

• 时钟：时钟信号发出步进命令。
• RESET：将最终电平信号置于定义的起始位置。
• 方向：确定电机轴的旋转感。
• 半步/全程：决定是全步操作还是半步操作。
  

为简单的步进电机供电的一种廉价方法是通过微控制器。这就足够了，因为这些驱动器只需要几个信号即可运行。第一个是步进信号，第二个是方向信号。后者在逻辑高电平+5V时，会告诉电机工作方向。当信号低（GND）时，它朝相反的方向发展。
全步通常需要 两个正交矩形信号。根据前导相位，电机的轴将顺时针或逆时针旋转。旋转与时钟频率成正比，时钟频率控制线路上的脉冲。这是前面提到的GND和+5V。因此，根据步进分辨率设置拨码开关，电机将从一个步进位置移动到下一个台阶位置。例如，如果将其设置为全步进模式，则将采取一个全步进，如果电机设置为半步进模式，则将采取半步进，四分之一步为四分之一模式，依此类推。
由于惯性，必须上下斜坡脉冲才能与磁场保持同步。否则，电机可能会失速。斜坡也必须平稳，几乎没有运动，以防止电机失速。


如何将驱动器与电机配对？将驱动器与正确的电机相匹配至关重要。 如果操作不当，电机性能将不够，甚至可能损坏其中一部分或两者。
在研究匹配的电机和驱动器时，请务必考虑电压限制和驱动器可以提供的最大电流。请务必考虑"连续"额定电流，而不是"峰值"额定电流，因为它们不适用于步进电机。至于电机，请确保它可以采用驱动器提供的每相电流和每相电阻。此外，驱动器的连续额定电流应大于电机的额定电流。
通常，电压是陈述的，但并非总是如此。您可以使用欧姆定律来计算它，并确保您的过程产生富有成效的结果。将其乘以20，得到电机驱动器的最大工作电压。如果未提供线圈电压，则电机电感（mH）的平方根可以乘以32得到电源电压。
如下图所示。
例如，如果电机规格显示额定电压为3V，（3V * 20 = 60V），则使用最大60V工作电压的驱动器驱动电机是安全的。



例2，如果电机规格显示相电流和电阻分别为5A和0.6ohms，（5A*0.6ohms=3V*20=60V）。



例3，如果电机规格显示电感/相位为2.5mH（（√2.5）*32 = 50.6V），则可以安全地使用带有50V工作驱动器的电机。实现相位的电感值可提供保守的电压额定值，因为它是最大电源电压的非常精确的计算。



驱动步进电机不必复杂虽然步进电机的设置过程可能看起来很复杂，但有耐心和正确的指导，这个过程可能相当简单。利用微控制器是驱动电机的有效方法，因为驱动器只需要几个信号即可运行。将电机与驱动器配对也很容易。通过建立连续电流额定值、每相安培数，并使用欧姆定律计算电压，您可以成功配对电机和驱动器。
通过将驱动器与步进电机配对，您将能够向电机发送电流，以确保它以您希望的方式运行。建立这种精度后，您现在可以完成需要严格速度控制和精度的项目。