一种全闭环步进驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全闭环步进电机驱动系统，包括步进电机、步进驱动器、位置反馈装置、PC控制端；所述步进电机与步进驱动器电性连接，所述位置反馈装置、PC控制端分别通过步进驱动器与步进电机电连接。本实用新型专利技术具有结构简单、动态响应效果好、抗干扰能力强的优点。

A full closed-loop step driver

【技术实现步骤摘要】
一种全闭环步进驱动器
本技术涉及步进电机领域，尤其涉及的是一种全闭环步进电机驱动系统。
技术介绍
当前市场上，存在一些采用步进电机配合光栅构成全闭环控制的控制器，由该控制器处理位置给定指令与反馈指令，然后做出补偿，输出需要补偿的脉冲数量至普通的步进驱动器。该方法需要由全闭环控制器和步进电机驱动两个控制部分构成，系统复杂，同时由于位置的补偿是以控制器发出物理上的脉冲实现，存在被干扰的可能；步进电机驱动系统也是独立的一部分，电流大小无法根据负载状况做出调整，导致动态响应无法最优发挥。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种步进电机驱动系统，尤其是一种全闭环步进电机驱动系统。本技术的技术方案如下：一种全闭环步进电机驱动系统，包括步进电机、步进驱动器、位置反馈装置、PC控制端；所述步进电机与步进驱动器电性连接，所述位置反馈装置、PC控制端分别通过步进驱动器与步进电机电连接。优选地，所述步进驱动器内包括MCU、脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路；所述脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路均与MCU电性连接；所述步进电机通过所述H桥驱动电路、电流采样电路与所述MCU电性连接；所述位置反馈装置通过所述位置反馈正交解码电路与所述MCU电性连接；所述PC控制端通过所述串口通讯接口与MCU电连接。优选地，所述位置反馈装置为光栅尺或磁栅尺，优选为光栅尺。优选地，所述MCU型号为XMC1402。优选地，所述脉冲输入接口电路包括HCPL0631芯片、两组第一RC滤波电路；所述两组第一RC滤波电路分别与所述HCPL0631芯片的引脚电连接；所述HCPL0631芯片的输入端与外部信号输出端电连接，所述两组第一RC滤波电路的输出端与所述MCU电性连接。优选地，所述串口通讯接口为RS232或者RS485通讯接口。优选地，所述H桥驱动电路包括四个串联连接的半桥电路；所述H桥驱动电路的输入端与所述MCU电连接，输出端与步进电机电连接。优选地，所述电流采样电路包括运算放大器、第二RC滤波电路；所述第二RC滤波电路与所述运算放大器电连接，所述第二RC滤波电路的输入端与所述MCU电连接，所述运算放大器的输出端与所述步进电机电连接。优选地，所述MCU通过位置反馈正交解码电路还与外部的显示器电性连接；所述位置反馈正交解码电路包括26LS32芯片、两组第三RC低通滤波电路；所述两组第三RC低通滤波电路分别与26LS32芯片的引脚电连接；所述两组第三RC低通滤波电路的输入端与位置反馈装置电连接，所述26LS32芯片输出端与所述MCU电连接。优选地，所述位置反馈正交解码电路与外部的显示器之间还设置有隔离电路；所述隔离电路包括HCPL0631芯片、两组第四RC滤波电路；所述两组第四RC滤波电路分别与HCPL0631芯片的引脚电连接；所述HCPL0631芯片输入端与所述正交解码电路输出端电连接，所述两组第四RC滤波电路输出端与外部显示器电连接。采用上述方案，本技术有益效果是：本技术采用步进电机作为驱动本体，将步进驱动控制器、步进电机驱动器及位置补偿电路功能模块进行了整合，对步进电机全闭环控制系统的结构进行了优化与完善，依据位置反馈装置反馈的位置信息在步进电机驱动器内进行运行调整，保证位置的控制精度，动态响应效果好；通过设置隔离电路，有效地提升了输出信号的抗干扰能力，为数据输出提供了可靠的接口。附图说明图1为本技术的功能结构框图；图2为本技术的脉冲输入接口电路；图3为本技术的H桥驱动电路；图4为本技术的电流采样电路；图5为本技术的位置反馈正交解码电路；图6为本技术的隔离电路。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明；如图1至图6所示：本实施例提供了一种全闭环步进电机1驱动系统，包括步进电机1、步进驱动器2、位置反馈装置3、PC控制端4；所述步进电机1与步进驱动器2电性连接，所述位置反馈装置3、PC控制端4分别通过步进驱动器2与步进电机1电连接。所述步进驱动器2内包括MCU21、脉冲输入接口电路22、串口通讯接口23、拨码开关24、H桥驱动电路25、电流采样电路26、位置反馈正交解码电路27；所述脉冲输入接口电路22、串口通讯接口23、拨码开关24、H桥驱动电路25、电流采样电路26、位置反馈正交解码电路27均与MCU21电性连接；所述步进电机1通过所述H桥驱动电路25、电流采样电路26与所述MCU21电性连接；所述位置反馈装置3通过所述位置反馈正交解码电路27与所述MCU21电性连接；所述PC控制端4通过所述串口通讯接口23与MCU21电连接。所述位置反馈装置3为光栅尺或磁栅尺，优选为光栅尺。所述MCU21型号为XMC1402。所述脉冲输入接口电路22包括HCPL0631芯片221、两组第一RC滤波电路222；所述两组第一RC滤波电路222分别与所述HCPL0631芯片221的引脚电连接；所述HCPL0631芯片221的输入端与外部信号输出端电连接，所述两组第一RC滤波电路222的输出端与所述MCU21电性连接。所述串口通讯接口23为RS232或者RS485通讯接口。所述H桥驱动电路25包括四个串联连接的半桥电路251；所述H桥驱动电路25的输入端与所述MCU21电连接，输出端与步进电机1电连接。所述电流采样电路26包括运算放大器261、第二RC滤波电路262；所述第二RC滤波电路262的输出端与所述运算放大器261的输入端电连接，所述第二RC滤波电路262的输入端与所述MCU21电连接，所述运算放大器261的输出端与所述步进电机1电连接。所述MCU21通过位置反馈正交解码电路27还与外部的显示器电性连接；所述位置反馈正交解码电路27包括26LS32芯片271、两组第三RC低通滤波电路272；所述两组第三RC低通滤波电路272输出端分别与26LS32芯片271的引脚电连接；所述两组第三RC低通滤波电路272的输入端与位置反馈装置3电连接，所述26LS32芯片271输出端与所述MCU21电连接。所述位置反馈正交解码电路27与外部的显示器之间还设置有隔离电路5；所述隔离电路5包括HCPL0631芯片51、两组第四RC滤波电路52；所述两组第四RC滤波电路52输入端分别与HCPL0631芯片51的引脚电连接；所述HCPL0631芯片51输入端与所述正交解码电路27输出端电连接，所述两组第四RC滤波电路52输出端与外部显示器6电连接。本技术的工作原理如下：操作员通过串口通讯接口23，连接外部PC控制端4并对光栅反馈的分辨率、电机运行方向、系统电压等相关参数进行设置；当脉冲输入接口电路22接收到脉冲信号指号时，信号经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：包括步进电机、步进驱动器、位置反馈装置、PC控制端；所述步进电机与步进驱动器电性连接，所述位置反馈装置、PC控制端分别通过步进驱动器与步进电机电连接；所述步进驱动器内包括MCU、脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路；所述脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路均与MCU电性连接；所述步进电机通过H桥驱动电路、电流采样电路与MCU电性连接；所述位置反馈装置通过位置反馈正交解码电路与MCU电性连接；所述PC控制端通过串口通讯接口与MCU电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：包括步进电机、步进驱动器、位置反馈装置、PC控制端；所述步进电机与步进驱动器电性连接，所述位置反馈装置、PC控制端分别通过步进驱动器与步进电机电连接；所述步进驱动器内包括MCU、脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路；所述脉冲输入接口电路、串口通讯接口、拨码开关、H桥驱动电路、电流采样电路、位置反馈正交解码电路均与MCU电性连接；所述步进电机通过H桥驱动电路、电流采样电路与MCU电性连接；所述位置反馈装置通过位置反馈正交解码电路与MCU电性连接；所述PC控制端通过串口通讯接口与MCU电连接。


2.根据权利要求1所述的一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：所述位置反馈装置为光栅尺或磁栅尺。


3.根据权利要求1所述的一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：所述MCU型号为XMC1402。


4.根据权利要求1所述的一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：所述脉冲输入接口电路包括HCPL0631芯片、两组第一RC滤波电路；所述两组第一RC滤波电路分别与所述HCPL0631芯片的引脚电连接；所述HCPL0631芯片的输入端与外部信号输出端电连接，所述第一RC滤波电路的输出端与所述MCU电性连接。


5.根据权利要求1所述的一种全闭环步进电机驱动系统，其特征在于：所述串口通讯接口为RS2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖九才，熊光接，杨东生，
申请(专利权)人：深圳锐特机电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44