一种步进电机驱动电路及步进电机制造技术

本发明专利技术提供了一种步进电机驱动电路，包括：DC

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机驱动电路及步进电机


[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种步进电机驱动电路及步进电机。

技术介绍

[0002]步进电机广泛地应用于工业机器、安防、医疗和消费电子等领域上。在安防监控领域中，安防摄像机在判断监控目标物的方向时，主要通过微处理器来向云台、球机发送各种运动命令，以及驱动步进电机使摄像机完成水平旋转、垂直翻转。现有的云台大多安装有水平电机和垂直电机，但由于云台体积的局限性，往往需要选择体积较小而承载能力大的步进电机。这种步进电机往往需要定制，成本较高。此外，步进电机的电源电压主要为直流12V或者24V，这会出现一个问题：水平电机能带得动的负载，垂直电机带不动。这是因为垂直电机在运动时除了需要克服重力，还要提供推力向上运动，因此需要力矩较大的步进电机。如果步进电机力矩小，承载小，步进电机带动超过其承载能力的负载时会失步甚至无法正常运行。现有技术使用增大电流的方法来增大力矩，但这种方法会使步进电机发热严重甚至损坏电机。
[0003]可见，现有安防摄像机的步进电机驱动电路受限于云台空间，存在承载能力不足的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种步进电机驱动电路及步进电机，以解决现有安防摄像机的步进电机驱动电路存在的承载能力不足的问题。
[0005]本专利技术的是这样实现的，一种步进电机驱动电路，包括：
[0006]DC
‑
DC升压电路，所述DC
‑
DC升压电路用于接收电源电压，并对所述电源电压进行升压处理，得到升压后的电源电压；
[0007]与所述DC
‑
DC升压电路连接的整流滤波电路，所述整流滤波电路用于对所述升压后的电源电压进行整流滤波，得到驱动电压；
[0008]与所述整流滤波电路连接的电机驱动电路，所述电机驱动电路用于根据所述驱动电压控制步进电机的运动，其中所述电机驱动电路在驱动电压的输入侧、步进电机的A相桥臂和B相桥臂上均包括若干个滤波电容。
[0009]可选地，所述电机驱动电路包括：
[0010]控制器、电机驱动芯片、H桥电路；
[0011]所述控制器与所述电机驱动芯片通过SPI接口进行通信；
[0012]所述电机驱动芯片的MOSFET驱动器单元连接所述H桥电路；
[0013]所述控制器可发送使能信号到所述电机驱动芯片，对电机驱动芯片连接的H桥电路进行关闭或者开启；
[0014]整流滤波电路的输出电压连接到电机驱动芯片的电机电源电压引脚，用于向H桥电路的上桥臂提供电能；
[0015]所述H桥电路用于控制步进电机工作。
[0016]可选地，所述H桥电路包括第一H桥电路和第二H桥电路；
[0017]所述第一H桥电路和第二H桥电路分别与所述电机驱动芯片的连接，所述第一H桥电路构成步进电机的B相桥臂，所述第二H桥电路构成步进电机的A相桥臂。
[0018]可选地，所述第一H桥电路包括第一双N沟道MOS管、第二双N沟道MOS管，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一采样电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容；
[0019]所述第一双N沟道MOS管组成步进电机B相正负极性的下桥臂，第二双N沟道MOS管组成步进电机B相正负极性的上桥臂；
[0020]所述第一双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极分别与第二双N沟道MOS管的第一源极、第二源极连接；第一双N沟道MOS管的第一源极、第二源极与第一采样电阻的第一端连接，第一采样电阻的第二端接地，第二双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极和第二电容的第一端、第三电容的第一端之间的共节点连接驱动电压，第二电容的第二端、第三电容的第二端共接于地；
[0021]第一双N沟道MOS管的第一栅极串联第五电阻连接到电机驱动芯片的B相第一低侧栅极驱动输出端，第二栅极串联第六电阻连接到电机驱动芯片的B相第二低侧栅极驱动输出端，第一采样电阻的第一端串联第七电阻连接到电机驱动芯片的B相采样电阻端，第一采样电阻的第二端串联第八电阻连接到电机驱动芯片的B相采样电阻地端，第七电容与所述第一采样电阻并联；
[0022]所述第一双N沟道MOS管的第二漏极并联接到第四电阻的第一端、第六电容的第一端，第四电阻的第二端与电机驱动芯片的B相桥臂第二中间节点(BMB2端)连接，第六电容的第二端接地；
[0023]所述第一双N沟道MOS管的第一漏极并联接到第三电阻的第一端、第五电容的第一端，第三电阻的第二端与电机驱动芯片的B相桥臂第一中间节点连接，第五电容的第二端接地；
[0024]电机驱动芯片的B相第二自举电容正极端串联第一电容到B相桥臂第二中间节点，电机驱动芯片的B相第一自举电容正极端串联第四电容到B相桥臂第一中间节点；
[0025]所述第二双N沟道MOS管的第二栅极串联第一电阻连接到电机驱动芯片的B相第二高侧栅极驱动输出端，第一栅极串联第二电阻连接到电机驱动芯片的B相第一高侧栅极驱动输出端。
[0026]可选地，所述第一H桥电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；
[0027]所述第一二级管的负极连到电机驱动芯片的B相桥臂第一中间节点，正极接地；
[0028]所述第二二级管的负极连到电机驱动芯片的B相桥臂第二中间节点，正极接地；
[0029]第三二级管与第一电阻并联，负极与电机驱动芯片的B相第二高侧栅极驱动输出端连接，正极与第二双N沟道MOS管的第二栅极连接；
[0030]第四二级管与第六电阻并联，负极与电机驱动芯片的B相第二低侧栅极驱动输出端连接，正极与第一双N沟道MOS管的第二栅极连接。
[0031]可选地，第二H桥电路包括第三双N沟道MOS管，第四双N沟道MOS管，第九电阻、第十
电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻，第二采样电阻，第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容；
[0032]所述第三双N沟道MOS管组成步进电机A相正负极性的下桥臂，第四双N沟道MOS管组成步进电机A相正负极性的上桥臂；
[0033]所述第三双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极分别与第四双N沟道MOS管的第一源极、第二源极连接；第三双N沟道MOS管的第一源极、第二源极与第二采样电阻的第一端连接，第二采样电阻的第二端接地，第四双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极和第十电容的第一端、第十一电容的第一端之间的共节点连接驱动电压，第十电容的第二端、第十一电容的第二端共接于地；
[0034]第三双N沟道MOS管的第二栅极串联第十六电阻连接到电机驱动芯片的A相第二低端栅极驱动输出端，第一栅极串联第十电阻连接到电机驱动芯片的A相第一低侧栅极驱动输出端，第二采样电阻的第一端串联第十一电阻连接到电机驱动芯片的A相采样电阻端，第二采样电阻的第二端串联第十二电阻连接到电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种步进电机驱动电路，其特征在于，包括：DC
‑
DC升压电路，所述DC
‑
DC升压电路用于接收电源电压，并对所述电源电压进行升压处理，得到升压后的电源电压；与所述DC
‑
DC升压电路连接的整流滤波电路，所述整流滤波电路用于对所述升压后的电源电压进行整流滤波，得到驱动电压；与所述整流滤波电路连接的电机驱动电路，所述电机驱动电路用于根据所述驱动电压控制步进电机的运动，其中所述电机驱动电路在驱动电压的输入侧、步进电机的A相桥臂和B相桥臂上均包括若干个滤波电容。2.如权利要求1所述的步进电机驱动电路，其特征在于，所述电机驱动电路包括：控制器、电机驱动芯片、H桥电路；所述控制器与所述电机驱动芯片通过SPI接口进行通信；所述电机驱动芯片的MOSFET驱动器单元连接所述H桥电路；所述控制器可发送使能信号到所述电机驱动芯片，对电机驱动芯片连接的H桥电路进行关闭或者开启；整流滤波电路的输出电压连接到电机驱动芯片的电机电源电压引脚，用于向H桥电路的上桥臂提供电能；所述H桥电路用于控制步进电机工作。3.如权利要求2所述的步进电机驱动电路，其特征在于，所述H桥电路包括第一H桥电路和第二H桥电路；所述第一H桥电路和第二H桥电路分别与所述电机驱动芯片的连接，所述第一H桥电路构成步进电机的B相桥臂，所述第二H桥电路构成步进电机的A相桥臂。4.如权利要求3所述的步进电机驱动电路，其特征在于，所述第一H桥电路包括第一双N沟道MOS管、第二双N沟道MOS管，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一采样电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容；所述第一双N沟道MOS管组成步进电机B相正负极性的下桥臂，第二双N沟道MOS管组成步进电机B相正负极性的上桥臂；所述第一双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极分别与第二双N沟道MOS管的第一源极、第二源极连接；第一双N沟道MOS管的第一源极、第二源极与第一采样电阻的第一端连接，第一采样电阻的第二端接地，第二双N沟道MOS管的第一漏极、第二漏极和第二电容的第一端、第三电容的第一端之间的共节点连接驱动电压，第二电容的第二端、第三电容的第二端共接于地；第一双N沟道MOS管的第一栅极串联第五电阻连接到电机驱动芯片的B相第一低侧栅极驱动输出端，第二栅极串联第六电阻连接到电机驱动芯片的B相第二低侧栅极驱动输出端，第一采样电阻的第一端串联第七电阻连接到电机驱动芯片的B相采样电阻端，第一采样电阻的第二端串联第八电阻连接到电机驱动芯片的B相采样电阻地端，第七电容与所述第一采样电阻并联；所述第一双N沟道MOS管的第二漏极并联接到第四电阻的第一端、第六电容的第一端，第四电阻的第二端与电机驱动芯片的B相桥臂第二中间节点(BMB2端)连接，第六电容的第
二端接地；所述第一双N沟道MOS管的第一漏极并联接到第三电阻的第一端、第五电容的第一端，第三电阻的第二端与电机驱动芯片的B相桥臂第一中间节点连接，第五电容的第二端接地；电机驱动芯片的B相第二自举电容正极端串联第一电容到B相桥臂第二中间节点，电机驱动芯片的B相第一自举电容正极端串联第四电容到B相桥臂第一中间节点；所述第二双N沟道MOS管的第二栅极串联第一电阻连接到电机驱动芯片的B相第二高侧栅极驱动输出端，第一栅极串联第二电阻连接到电机驱动芯片的B相第一高侧栅极驱动输出端。5.如权利要求4所述的步进电机驱动电路，其特征在于，所述第一H桥电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；所述第一二级管的负极连到电机驱动芯片的B相桥臂第一中间节点，正极接地；所述第二二级管的负极连到电机驱动芯片的B相桥臂第二中间节点，正极接地；第三二级管与第一电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海雯，白蕊，陈志强，
申请(专利权)人：高新兴科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：