新聞來(lái)源：MPS發(fā)布日期：2020-07-28
大家都知道，電動(dòng)機(jī)線圈需要按特定的順序通電，以產(chǎn)生將與轉(zhuǎn)子對(duì)齊的磁場(chǎng)。使用多個(gè)設(shè)備向線圈提供必要的電壓，從而使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。搭配電動(dòng)機(jī)的設(shè)備有：
晶體管橋是物理上控制電動(dòng)機(jī)線圈電連接的設(shè)備。晶體管可以看作是電控?cái)嗬m(xù)器，當(dāng)其閉合時(shí)，它允許將線圈連接到電源，從而使線圈中的電流通過(guò)。每個(gè)電機(jī)相都需要一個(gè)晶體管電橋。
驅(qū)動(dòng)器是一種控制晶體管激活的設(shè)備，提供所需的電壓和電流，然后由MCU進(jìn)行控制。
MCU是微控制器單元，通常由電動(dòng)機(jī)用戶編程，并為驅(qū)動(dòng)器生成特定信號(hào)以獲得所需的電動(dòng)機(jī)性能。
圖7顯示了步進(jìn)電機(jī)控制方案的簡(jiǎn)單表示。預(yù)驅(qū)動(dòng)器和晶體管電橋可以包含在稱為驅(qū)動(dòng)器的單個(gè)設(shè)備中。
圖7：電機(jī)控制基本方案
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器類型
市場(chǎng)上有不同的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它們展示了針對(duì)特定應(yīng)用的不同功能。最重要的特性包括輸入接口。最常見(jiàn)的選項(xiàng)是：
步進(jìn)/方向 –通過(guò)在步進(jìn)引腳上發(fā)送脈沖，驅(qū)動(dòng)器改變其輸出，以使電機(jī)執(zhí)行步進(jìn)，步進(jìn)的方向由方向引腳上的電平確定。
Phase / Enable （相位/啟用）– F或每個(gè)定子繞組相位，Phase（相位）確定電流方向，如果該相位通電，則觸發(fā)Enable（啟用）。
PWM – 直接控制低端和高端FET的柵極信號(hào)。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)重要特征是，它只能控制繞組兩端的電壓，也可以控制流過(guò)繞組的電流：
通過(guò)電壓控制，驅(qū)動(dòng)器僅調(diào)節(jié)繞組兩端的電壓。產(chǎn)生的扭矩和執(zhí)行步驟的速度僅取決于電動(dòng)機(jī)和負(fù)載特性。
電流控制驅(qū)動(dòng)器更先進(jìn)，因?yàn)樗鼈冋{(diào)節(jié)流過(guò)有源線圈的電流，以便更好地控制產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，從而更好地控制整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。
單極/雙極電機(jī)
電動(dòng)機(jī)的另一個(gè)影響控制的特征是定子線圈的布置，該布置確定了電流方向的變化方式。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，不僅需要給線圈通電，還需要控制電流的方向，電流的方向決定了由線圈本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向（見(jiàn)圖8）。 在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，通過(guò)兩種不同的方法解決了控制電流方向的問(wèn)題。 基于線圈電流方向的磁場(chǎng)方向
圖8：基于線圈電流方向的磁場(chǎng)方向
在單極步進(jìn)電動(dòng)機(jī)中，其中一根引線連接到線圈的中心點(diǎn)（請(qǐng)參見(jiàn)圖9）。這允許使用相對(duì)簡(jiǎn)單的電路和組件來(lái)控制電流的方向。中央引線（A M ）連接到輸入電壓V IN （ 見(jiàn)圖8 ）。如果MOSFET 1處于活動(dòng)狀態(tài)，則電流從A M流到A +。如果MOSFET 2處于活動(dòng)狀態(tài)，則電流從A M流出 到A-，在相反的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。如上所述，這種方法可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路（僅需要兩個(gè)半導(dǎo)體）
圖9：?jiǎn)螛O步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
在雙極步進(jìn)電機(jī)中，每個(gè)線圈只有兩條引線可用，并且為了控制方向，必須使用H橋（請(qǐng)參見(jiàn)圖10）。如圖8所示，如果MOSFET 1和4處于活動(dòng)狀態(tài)，則電流從A +流向A-，而如果MOSFET 2和3處于活動(dòng)狀態(tài)，則電流從A-流向A +，在相反的方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。該解決方案需要更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路
圖10：雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
隨著技術(shù)的進(jìn)步，單極性的優(yōu)勢(shì)變得越來(lái)越不重要，而雙極性步進(jìn)器目前最受歡迎。
