一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器，包括：电源；脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；升压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述升压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接；降压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述降压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接。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。器利用率。器利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器


[0001]本技术涉及电机控制
，具体涉及一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器。

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，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不同输入电压步进电机。随着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12V单极性步进电机，也能驱动24V单极性步进电机，则目前的步进电机驱动器无法满足这种使用需求，因此，如何通过一款驱动器兼容多种电压方案以适应不同电压的步进电机，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步进电机输出电压可调型驱动器，以解决现有技术中如何通过一款驱动器兼容多种电压方案以适应不同电压的步进电机的问题。
[0006]本技术实施例提供了一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器，包括：
[0007]电源；
[0008]脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；
[0009]升压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述升压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接；
[0010]降压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述降压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接。
[0011]可选的，所述升压电路包括：
[0012]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；
[0013]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；
[0014]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；
[0015]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。
[0016]可选的，所述降压电路包括：
[0017]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的正极连接；所述第二功率管T2由第二脉宽调制信号驱动。
[0018]可选的，所述二极管为肖特基二极管。
[0019]可选的，使所述第一功率管T1导通，增加所述电感L的储能至预设值；使所述第一功率管T1截止，所述电感L对所述电容进行缓慢充电，所述电容两端的电压高于所述电源的输出电压，实现升压。
[0020]可选的，通过对所述第二功率管T2的基极施加与所需电压相应的固定频率的输出输入电压比例占空比的脉宽调制信号，使所述电感L两端电压上升，所述电容两端的电压低于所述电源的输出电压，实现降压。
[0021]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。
[0022]可选的，所述脉宽调制电路的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。
[0023]可选的，所述脉宽调制电路包括4个MOS管，其中：
[0024]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；第一MOS管Q1的漏极输出A+相电流；第二MOS管Q2的漏极输出A
‑
相电流；第三MOS管Q3的漏极输出B+相电流；第四MOS管Q4输出B
‑
相电流。
[0025]本技术实施例的有益效果：
[0026]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；
[0027]在一种优选的实施方式中，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
[0028]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：
[0029]图1示出了本技术实施例中一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器的结构图；
[0030]图2示出了本技术实施例中一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器的电路图；
[0031]图3示出了本技术实施例中一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器的升
压电路图；
[0032]图4示出了本技术实施例中一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器的降压电路图。
具体实施方式
[0033]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]如图1和图2所示，本技术实施例提供了一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器，包括脉宽调制电路10，升压电路21，降压电路22，和电源40，其中：脉宽调制电路10用于输出A相电流和B相电流；升压电路21的输入端与电源40的输出端连接，升压电路21的输出端与单极性步进电机M2的公共抽头连接；降压电路22的输入端与电源40的输出端连接，降压电路22的输出端与单极性步进电机M2的公共抽头连接。
[0035]在本实施例中，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M2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M2，提高了驱动器利用率。
[0036]作为可选的实施方式，脉宽调制电路10的A相电流输出端与单极性步进电机M2的A相电流输入端连接，脉宽调制电路10的B相电流输出端与单极性步进电机M2的B相电流输入端连接。
[0037]在本实施例中，单极性步进电机M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单极性步进电机输出电压可调型驱动器，其特征在于，包括：电源；脉宽调制电路，用于输出A相电流和B相电流；升压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述升压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接；降压电路，其输入端与所述电源的输出端连接，所述降压电路的输出端与所述单极性步进电机的公共抽头连接。2.根据权利要求1所述的单极性步进电机输出电压可调型驱动器，其特征在于，所述升压电路包括：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；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；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；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。3.根据权利要求2所述的单极性步进电机输出电压可调型驱动器，其特征在于，所述降压电路包括：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的正极连接；所述第二功率管T2由第...

【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：