一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，包括：双极性脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；电源，其输出端与双极性脉宽调制电路的输入端连接；开关，电源的输出端与单极性步进电机的公共抽头通过开关连接；当开关断开时，双极性脉宽调制电路驱动双极性步进电机工作；当开关接通时，双极性脉宽调制电路驱动单极性步进电机工作。通过开关断开，使步进电机驱动器的双极性脉宽调制电路输出双相电流，能够直接驱动双极性步进电机；通过开关闭合，接入单极性步进电机的公共抽头，再改变双极性脉宽调制电路输出电流，以驱动单极性步进电机，即实现了一个驱动器兼容驱动单极性和双极性步进电机的功能。器兼容驱动单极性和双极性步进电机的功能。器兼容驱动单极性和双极性步进电机的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器


[0001]本技术涉及电机控制
，具体涉及一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器。

技术介绍

[0002]步进电机又称为脉冲电机，基于最基本的电磁铁原理，它是一种可以自由回转的电磁铁，其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
[0003]单极性电机的出线有一根公共线，而该公共线由一个功率管控制，还有四根相线由四个功率管控制，通过PWM(脉宽调制)技术斩波进行控制。而双极性电机无公共抽头，每相绕组均由四个功率管构成H桥进行PWM技术斩波控制。
[0004]目前市场中常见的单一功能的单极性步进电机驱动器，或单一功能的双极性步进电机驱动器，由于电机自身的结构和控制特点，一般单极性步进驱动器是无法驱动双极性步进电机，而双极性步进电机也无法驱动单极性电机。但是日益发展的市场需求，如步进电机厂需要一款驱动器既能测试单极性步进电机，也能驱动双极性步进电机，还有一些客户的应用中，对于单极性步进和双极型步进电机都有应用，采用一款驱动器解决两种方案，对于用户使用上，既方便又可以降低库存。因此本技术，具有实际的应用意义和商用价值。因此，如何通过一款驱动器兼容多种驱动方案以适应不同极性的步进电机，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术实施例提供了一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，以解决现有技术中如何通过一款驱动器兼容多种驱动方案以适应不同极性的步进电机。
[0006]本技术实施例提供了一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，包括：
[0007]双极性脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；
[0008]电源，其输出端与所述双极性脉宽调制电路的输入端连接；
[0009]开关，所述电源的输出端与单极性步进电机的公共抽头通过开关连接；
[0010]当所述开关断开时，所述双极性脉宽调制电路驱动所述双极性步进电机工作；当所述开关接通时，所述双极性脉宽调制电路驱动单极性步进电机工作。
[0011]可选的，所述双极性脉宽调制电路的A相电流输出端与双极性步进电机的A相电流输入端连接，所述双极性脉宽调制电路的B相电流输出端与所述双极性步进电机的B相电流输入端连接；或，所述双极性脉宽调制电路的A相电流输出端与所述单极性步进电机的A相电流输入端连接，所述双极性脉宽调制电路的B相电流输出端与所述单极性步进电机的B相电流输入端连接。
[0012]可选的，所述双极性脉宽调制电路包括4个桥臂支路，其中：
[0013]第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的源极接地；第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7和第八MOS管Q8的漏极与所述电源的正极连接；所述第一MOS管Q1的漏极与所述第五MOS管Q5的源极连接，构成第一桥臂支路；所述第二MOS管Q2的漏极与所述第六MOS管Q6的源极连接，构成第二桥臂支路；所述第三MOS管Q3的漏极与所述第七MOS管Q7的源极连接，构成第三桥臂支路；所述第四MOS管Q4的漏极与所述第八MOS管Q8的源极连接，构成第四桥臂支路；
[0014]所述第一桥臂支路输出A+相电流；所述第二桥臂支路输出A
‑
相电流；所述第三桥臂支路输出B+相电流；所述第四桥臂支路输出B
‑
相电流。
[0015]可选的，所述开关为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的第一静触点悬空或接地；所述单刀双掷开关的第二静触点与所述单极性步进电机的公共抽头连接。
[0016]可选的，所述单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器还包括：
[0017]升压电路，其输入端与电源的输出端连接，升压电路的输出端与单极性步进电机的公共抽头通过开关连接；
[0018]降压电路，其输入端与电源的输出端连接，降压电路的输出端与单极性步进电机的公共抽头通过开关连接。
[0019]可选的，所述升压电路包括：
[0020]电感L，其一端与所述电源的正极连接，所述电感L的另一端与二极管D的正极连接；
[0021]第一功率管T1，其集电极与所述电感L的另一端连接，所述第一功率管T1的发射极与所述电源的负极连接；所述第一功率管T1由第一脉宽调制信号驱动；
[0022]电容C，其一端与所述二极管D的负极连接，所述电容C的另一端与所述第一功率管T1的发射极连接；
[0023]所述二极管D的负极为电压输出端，所述第一功率管T1的发射极接地。
[0024]可选的，所述降压电路包括：
[0025]第二功率管T2，其集电极与所述电源的正极连接，所述第二功率管T2的发射极与所述二极管D的正极连接；所述第二功率管T2由第二脉宽调制信号驱动。
[0026]可选的，所述二极管为肖特基二极管。
[0027]可选的，所述电源的输出电压为12V～24V；所述降压电路的输出电压范围为3V～所述电源的输出电压最大值；所述升压电路的输出电压范围为所述电源的输出电压最小值～48V。
[0028]本技术实施例的有益效果：
[0029]通过开关断开，使步进电机驱动器的双极性脉宽调制电路输出双相电流，能够直接驱动双极性步进电机；通过开关闭合，接入单极性步进电机的公共抽头，再改变双极性脉宽调制电路输出电流，以驱动单极性步进电机，即实现了一个驱动器兼容驱动单极性和双极性步进电机的功能；
[0030]在一种优选的实施方式中，在驱动单极性步进电机时，通过接入升压/降压电路，将升压/降压电路的输出端与单极性步进电机的公共抽头连接，再改变脉宽调制电路输出电流，以驱动不同工作电压的单极性步进电机，提高了驱动器利用率；将升压电路和降压电路合二为一，电路极其简单，易于实现、降低成本，仅需要针对对应电机进行相应的程序配
置或设定，就可以获得相对应的电压来驱动不同电压类型的单极性步进电机；对于那些电机运行率不高，发热较低，但需要瞬间加大电机力矩的场合，也可以应用本电路进行短时的电压升高，以短时加大电机输出力矩，这是普通单极性电机驱动器所不具备的特殊性能；对于那些电机发热过大，但又不能停机的场合，应用本技术也可以降低电压输出，使电机能够降低发热，而不会因为过热故障而停机。
附图说明
[0031]通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：
[0032]图1示出了本技术实施例中一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器的结构图；
[0033]图2示出了本技术实施例中一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器的电路图；
[0034]图3示出了本技术实施例中一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器的升压电路图；
[0035]图4示出了本技术实施例中一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器的降压电路图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，其特征在于，包括：双极性脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；电源，其输出端与所述双极性脉宽调制电路的输入端连接；开关，所述电源的输出端与单极性步进电机的公共抽头通过开关连接；当所述开关断开时，所述双极性脉宽调制电路驱动所述双极性步进电机工作；当所述开关接通时，所述双极性脉宽调制电路驱动单极性步进电机工作。2.根据权利要求1所述的单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，其特征在于，所述双极性脉宽调制电路的A相电流输出端与双极性步进电机的A相电流输入端连接，所述双极性脉宽调制电路的B相电流输出端与所述双极性步进电机的B相电流输入端连接；或，所述双极性脉宽调制电路的A相电流输出端与所述单极性步进电机的A相电流输入端连接，所述双极性脉宽调制电路的B相电流输出端与所述单极性步进电机的B相电流输入端连接。3.根据权利要求1所述的单极性和双极性共用的一体化步进电机驱动器，其特征在于，所述双极性脉宽调制电路包括4个桥臂支路，其中：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的源极接地；第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7和第八MOS管Q8的漏极与所述电源的正极连接；所述第一MOS管Q1的漏极与所述第五MOS管Q5的源极连接，构成第一桥臂支路；所述第二MOS管Q2的漏极与所述第六MOS管Q6的源极连接，构成第二桥臂支路；所述第三MOS管Q3的漏极与所述第七MOS管Q7的源极连接，构成第三桥臂支路；所述第四MOS管Q4的漏极与所述第八MOS管Q8的源极连接，构成第四桥臂支路；所述第一桥臂支路输出A+相电流；所述第二桥臂支路输出A
‑
相电流；所述第三桥臂支路输出B+相电流；所述第四桥臂支路输出B
‑
相电流。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴佶龙，黄东耿，缪俊，陈晶晶，
申请(专利权)人：上海斯达普实业有限公司，
类型：新型
国别省市：