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步进电机驱动器如何工作,步进电机驱动器驱动工作原理

发表时间:2021-08-14 16:04【 阅读量:-

  步进电机驱动器是一种用于驱动步进电机的电子设备。就其本身而言,通常不做任何事情,必须有一个公共控制器。有许多不同类型的步进电机驱动器,但它们通常做相同的事情-移动步进电机。

步进电机驱动器

  为什么需要驱动步进电机?


  对步进电机需要控制器根本无法产生的电压和/或电流。因此,我们需要使用步进电机驱动。这个电子设备将我们从控制器发出的运动指令转换成一个序列,在这个序列中,步进电机的绕组将被打开或关闭,同时仍然提供足够的功率。


  当然,所有这些都是由驱动多个FET的微控制器产生的,但设计和编程需要时间。幸运的是,已有解决方案。


  总之,控制器通常是纯数字设备,具有低功率输出能力,因此我们使用模拟功率级作为数字(控制器)和机械(电机)世界之间的接口。


  步进电机驱动器是如何工作的?


  驱动器的基本任务是从输入数据生成适当的信号,以移动电机轴。驱动步进电机最常用的方法之一称为H桥。H桥电路由四个FET晶体管组成。激活时,漏极和源极触点(R dson)之间的电阻非常低。通常我们需要至少两个h桥,因为电机至少有两个线圈。通过FET栅极上的正确信号组合,我们控制通过电机线圈的电流方向。两个绕组的交替励磁导致电机轴移动。

步进电机驱动器原理图

  如何选择步进电机驱动器?


  当为我们的系统选择正确的驱动器时,我们首先需要有关要使用的电机的信息。这是主要的重要信息。我们必须根据步进驱动器提供给电机的功率来选择驱动器。例如,较大的电机(如NEMA 34)的保持扭矩值高于较小的NEMA 17。这就是NEMA 34消耗更多电流的原因。我们需要具有更高电流特性的驱动器。


  接下来要考虑的是如何以及我们想要控制的驱动程序。通常有最大电流和微步的设置,我们将在本文自己的章节中介绍。我们可以选择使用跳线或更复杂的软件设置驱动器,这允许用户在大多数情况下设置其他特殊选项,如衰减参数、温度保护极限、空闲电流等。


  某些驱动器只能与生成步进和方向信号的控制器一起使用。另一方面,我们可以驱动不同的通信协议。


  步进电机驱动器类型:


  通常有两种类型的驱动程序。恒压驱动器(L/R驱动器)和恒流驱动器(斩波器驱动器)。


  1、恒压驱动器(L/R驱动器):


  ·它们比恒流驱动器便宜

  ·使用电压产生扭矩

  ·普遍低效

  ·性能比斩波器驱动器差


  2、恒流驱动器(斩波器驱动器):


  ·更贵

  ·更复杂的电路

  ·使用恒定电流产生扭矩

  ·性能比L/R驱动器好得多


  恒流驱动器几乎总是使用,因为有许多可用的集成电路,并提供更好的性能。您可以找到具有集成FET的集成电路,这些FET通常用于较低电流(高达几安培)。因为它们很小,散热可能是个问题。如果我们使用外部FET,最大电流仅受所选FET和PCB设计特性的限制。


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