超小型十细分两相步进电机驱动器制造技术

超小型十细分两相步进电机驱动器，包括依次相连的脉冲／方向发生电路（１）、脉冲／方向计数电路（２）、相位发生电路（３）、双Ｈ桥驱动电路（９），其特征是：还包括有与脉冲／方向计数电路（２）、相位发生电路（３）、双Ｈ桥驱动电路（９）相连接的恒流斩波控制电路。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
超小型十细分两相步进电机驱动器
本技术涉及一种步进电机驱动器，尤其是指一种采用数字控制的超小型十细分两相步进电机驱动器。
技术介绍
目前，市场上的细分型两相步进电机的驱动电路有三种形式。第一种是采用单片机对脉冲计数后，由单片机发出正/余弦基准波的D/A转换数据，送入D/A转换器，产生正/余弦基准波，然后正/余弦基准波再与电流采样信号比较，得到脉宽调制信号，该脉宽调制信号与由单片机发出的相位信号进行逻辑转换后，产生双H桥驱动电路的前级输入信号，驱动双H桥，控制步进电机。第二种是用EPROM代替单片机，用数字逻辑电路对输入脉冲计数，通过计数结果产生EPROM位置地址，选出相对应的正/余弦基准波的D/A转换数据，送入D/A转换器，产生正/余弦基准波，后一部分的电路与第一种形式一样。第三种是采用专用的独家IC。第一种形式的控制电路缺点在于：由于单片机的运行速度有限，当脉冲速度很快时，电机电流控制不好，步进电机的高速运行可能失步；第二种形式的控制电路解决了第一种形式的缺点，但是辅助电路较多，成本较高；第三种形式的控制电路的成本更高，不便于推广。
技术实现思路
-->本技术的目的是提供一种高速运行平稳、电机定位精确的超小型十细分两相步进电机驱动器。本技术实现上述目的的方案是：超小型十细分两相步进电机驱动器，包括依次相连的脉冲/方向发生电路1，脉冲/方向计数电路2，相位发生电路3，双H桥驱动电路9，还包括有与脉冲/方向计数电路2、相位发生电路3、双H桥驱动电路9相连接的恒流斩波控制电路。恒流斩波控制电路由半流电路5、三角波发生电路6、脉宽调制信号发生电路7和十细分正/余弦基准波发生电路组成。所述的十细分正/余弦基准波发生电路包括有逻辑开关电路4和基准波电阻网络电路10、逻辑开关电路4的输出与基准波电阻网络电路10的输入相连。所述的基准波电阻网络电路10连接一个可调电阻，通过调节可调电阻改变十细分正/余弦基准波发生电路的直流偏压。所述输出和脉冲/方向计数电路2采用二/十进制计数器实现脉冲计数。相位发生电路3采用二/十进制计数器和异或电路实现相位信号。脉宽调制信号发生电路7采用比较器电路和与电路以及异或电路实现脉宽调制信号输出。采用以上方案的有益效果：由于采用数字逻辑电路对输入脉冲计数，解决了步进电机的高速运行问题；采用十细分驱动技术，较好地解决了电机精确定位问题；通过调节可调电阻改变十细分正/余弦基准波发生电路的直流偏压，整个电路构成一个控制环路，步进电机电-->流波形控制极好，不同电机都可以达到较为平稳的运行特性；同时最大程度的减少了电子元器件数量，极大地缩小了电路整体体积，减少了安装空间，而且大大的节约了成本。附图说明下面结合附图和具体的实施方式对本技术作进一步详述。图1是本技术的结构框图。图2是本技术的一实施例的电原理图。见图1，所示超小型十细分两相步进电机驱动电路，包括依次相连的脉冲/方向发生电路1，脉冲/方向计数电路2，相位发生电路3，双H桥驱动电路9和恒流斩波控制电路，所述恒流斩波控制电路包括半流电路5，三角波发生电路6和脉宽调制信号发生电路7和十细分正/余弦基准波发生电路，所述脉冲/方向发生电路1的输出端接脉冲/方向计数电路2和相位发生电路3，脉冲/方向计数电路2的输出端接逻辑开关电路4和基准波电阻网络电路10，逻辑开关电路4和基准波电阻网络电路10的输出端和双H桥驱动电路9的输出端接脉宽调制信号发生电路7，脉宽调制信号发生电路7的输出端和相位发生电路3输出端的接双H桥驱动电路9，控制电源发生电路8与各电路相连接。其中：外部输入的位置/转向控制信号经过脉冲/方向发生电路1后，产生隔离的脉冲/方向信号，提供给内部的驱动电路；外部接入的电机电流设定电阻可以设定电机电流范围1～7Amp；外部输入的使能信号可以关断电机驱动，使电机处于自由状态，方便位置调节；外-->部输入的电源通过滤波后一部分接双H桥驱动电路，为步进电机提供电源，一部分通过控制电源发生电路8产生+12V控制电压，为各环节提供供电电压，双H桥驱动电路直接接两相步进电机的两个绕组，对绕组进行驱动，构成本电路的输出信号。整个电路的工作原理概述如下：外部输入的位置/转向控制信号经过脉冲/方向发生电路1后，产生隔离的脉冲/方向信号，该脉冲/方向信号通过相位发生电路3后产生相位信号，同时该脉冲/方向信号通过脉冲/方向计数电路2后，产生的计数结果控制逻辑开关电路4的逻辑开关，产生实时的十细分正/余弦基准波，将该基准波与双H桥驱动电路9的电流实时取样值送入脉宽调制信号发生电路7，产生斩波脉宽调制信号，再将该脉宽调制信号与相位信号送入双H桥驱动电路9，对绕组进行驱动。一个具体的实施例如图2所示，图中名称相同的连接端相连，工作原理简述如下：外部输入的电源通过电容C21，C22滤波后接到双H桥驱动电路MOS4～MOS7的D极，为步进电机提供供电电源。同时，滤波后的输入的电源电压通过控制电源发生电路8中的三端稳压器U13(TL783)产生VDD2为+16V，VDD2用于给十细分正/余弦基准波发生电路提供基准波供电电压。VDD2通过电阻R36接到U14(78L12)的输入端，由U14产生VDD为+12V，为各逻辑电路提供供电电压。同时，VDD通过限流电阻R38产生VDD1，为双H桥驱动电路9的驱动ICU9～U12(IR2104)提供供电电压。-->外部输入的位置/转向控制信号经过脉冲/方向发生电路1中的光电耦合器U1(QTC2530)后，产生隔离的脉冲/方向信号，脉冲信号经由U4(CD40106)整形反向后，与方向信号一起用于后面的脉冲/方向计数电路2和相位发生电路3。在脉冲/方向发生电路1中，R5，R6为上拉电阻，C1用于电源滤波。外部输入的使能信号DISABLE在悬空时为高电位，对双H桥驱动电路9中的驱动IC U9～U12不起作用。当信号接地时，可以关断U9～U12，使电机处于自由状态，方便位置调节。OUTA，OUTB，OUTC，OUTD为驱动电路输出信号，直接接两相步进电机的两个绕组。经过脉冲/方向发生电路1产生的脉冲/方向信号，送入脉冲/方向计数电路2中的十进制计数器U7(CD4029)的第15脚，作为计数时钟，每计10个脉冲U7的第7脚产生一个进位信号CARRY OUT，送入相位发生电路3，用于产生相位信号。U7的输出脚Pin6-Q1，Pin11-Q2，Pin14-Q3，Pin2-Q4通过传输电阻R65～R68送入十细分正/余弦基准波发生电路中的1～10解码器U8(CD4028)，通过选通O0～O9共10个通道，对电阻网络R45～R64拉地或置位，产生不同的电压分压，制造10个电压台阶，模拟出十细分正/余弦基准波REF1，REF2。通过调节可调电阻R42，可以改变REF1，REF2的直流偏压，使不同电机都可以达到最平稳的运行特性。当有脉冲信号时，脉冲信号打开半流电路5中的MOS3，C5，C6对MOS3放电，MOS1，MOS2关闭，REF1，REF2保持不变；当-->没有脉冲信号时，R15对C5，C6充电，当电压充到MOS1，MOS2的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、超小型十细分两相步进电机驱动器，包括依次相连的脉冲/方向发生电路(1)、脉冲/方向计数电路(2)、相位发生电路(3)、双H桥驱动电路(9)，其特征是：还包括有与脉冲/方向计数电路(2)、相位发生电路(3)、双H桥驱动电路(9)相连接的恒流斩波控制电路。2、根据权利要求1所述的超小型十细分两相步进电机驱动器，其特征在于：恒流斩波控制电路由半流电路(5)、三角波发生电路(6)、脉宽调制信号发生电路(7)和十细分正/余弦基准波发生电路组成。3、根据权利要求2所述的超小型十细分两相步进电机驱动器，其特征在于：所述的十细分正/余弦基准波发生电路包括有逻辑开关电路(4)和基准波电阻网络电路(10)，逻辑开关电路(4)的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：古进，李卫平，
申请(专利权)人：深圳市雷赛机电技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：