一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片技术

本申请涉及一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，方法包括向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；会绘制电流值曲线；比较电流值曲线与预设曲线的差值；升高驱动信号的频率与电压；多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升以及在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值。本申请公开的启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，能够根据负载情况对频率与电压进行动态调整，用以启动带有负载的步进电机，用以降低启动过程中的发热量，延长步进电机的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片


[0001]本申请涉及工业控制
，尤其是涉及一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片。

技术介绍

[0002]步进电机是一种将电能转换为动能的执行机构。相比其他电机其具有较高的定位精度，无位置累积误差的优点；开环控制系统使其成本教低，因此能在数控领域得到了广泛的应用。
[0003]步进电机在带负载启动时，会面临发热、机械抖动、噪声和共振等问题，因为在启动初期，高压高频方式启动会造成步进电机的高负载，存在烧毁风险；在一个较长时间内以低电流驱动，步进电机不输出转速时，这些电能依然会转化为热能，造成步进电机内部的高温度。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，能够根据负载情况对频率与电压进行动态调整，用以启动带有负载的步进电机，用以降低启动过程中的发热量，延长步进电机的使用寿命。
[0005]本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]第一方面，本申请提供了一种启动方法，包括：
[0007]响应于获取到的启动信号，向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；
[0008]将多个定子电流值转移到坐标系中会绘制电流值曲线；
[0009]比较电流值曲线与预设曲线的差值，比较过程中选取多组比较点，比较过程中在横向方向上移动电流值曲线，使多组比较点的差值趋于一致；
[0010]升高驱动信号的电压并同时降低驱动信号的频率，下一个频率波形和上一个频率波形间存在重合区域；
[0011]多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升；以及
[0012]在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值；
[0013]其中，多组比较点的差值无法趋于一致时，仅升高驱动信号的电压。
[0014]在本申请的一种可能的实现方式中，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升，电压值持续上升分为多个阶段；
[0015]顺序序列上，下一个阶段的电压值大于上一个阶段的电压值。
[0016]在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的电压升高且频率降低时，驱动信号的频率下降幅度小于驱动信号的电压上升幅度。
[0017]在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的频率下降幅度为驱动信号的电压
上升幅度的五分之三至五分之至四。
[0018]在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的频率下降过程与电压升高过程均为阶梯式，电压升高过程先于频率下降过程发生。
[0019]在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的电压阶梯升高过程中还包括：
[0020]按照设定频率采集步进电机的定子电流值；
[0021]当定子电流值大于最大电流值时，切断驱动信号的电压输入；以及
[0022]在定子电流值小于最大电流值时，恢复驱动信号的电压输入，驱动信号的电压输入恢复之前，驱动信号的电压输入波形保持变化。
[0023]在本申请的一种可能的实现方式中，多组比较点的差值趋于一致时，驱动信号的电压输入采用阶段式输入，阶段式输入包括有效输入阶段和输入缺失阶段；
[0024]时间序列上，有效输入阶段和输入缺失阶段交替排列；
[0025]有效输入阶段的时间长度为输入缺失阶段的时间长度的N倍，N≥1且为自然数，N与定子电流值负相关。
[0026]第二方面，本申请提供了一种启动装置，包括：
[0027]第一信号单元，用于响应于获取到的启动信号，向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；
[0028]曲线制作单元，用于将多个定子电流值转移到坐标系中会绘制电流值曲线；
[0029]判断单元，用于比较电流值曲线与预设曲线的差值，比较过程中选取多组比较点，比较过程中在横向方向上移动电流值曲线，使多组比较点的差值趋于一致；
[0030]调整单元，用于升高驱动信号的电压并同时降低驱动信号的频率，下一个频率波形和上一个频率波形间存在重合区域；
[0031]第二信号单元，用于多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升；以及
[0032]第三信号单元，用于在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值；
[0033]其中，多组比较点的差值无法趋于一致时，仅升高驱动信号的电压。
[0034]第三方面，本申请提供了一种启动系统，所述系统包括：
[0035]一个或多个存储器，用于存储指令；以及
[0036]一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。
[0037]第四方面，本申请提供了一种GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，所述GaN栅压高步进可选电压驱动芯片包括：
[0038]程序，当所述程序被GaN栅压高步进可选电压驱动芯片运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
[0039]第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算设备运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
[0040]第六方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
[0041]该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
[0042]在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
附图说明
[0043]图1是本申请提供的一种启动方法的步骤流程示意框图。
[0044]图2是本申请提供的一种启动过程中电压与电流的变化趋势示意图。
[0045]图3是本申请提供的另一种启动过程中电压与电流的变化趋势示意图。
[0046]图4是本申请提供的一种时间序列上频率波形存在重合的示意图。
[0047]图5是本申请提供的一种启动过程中电压的变化过程示意图。
[0048]图6是本申请提供的一种电压阶梯升高过程中的控制方式示意框图。
[0049]图7是本申请提供的一种有效输入阶段和输入缺失阶段在时间序列上的示意图。
具体实施方式
[0050]以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。
[0051]本申请公开的启动方法，应用于GaN栅压高步进可选电压驱动芯片(以下统称为芯片)，驱动芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种启动方法，其特征在于，包括：响应于获取到的启动信号，向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；将多个定子电流值转移到坐标系中会绘制电流值曲线；比较电流值曲线与预设曲线的差值，比较过程中选取多组比较点，比较过程中在横向方向上移动电流值曲线，使多组比较点的差值趋于一致；升高驱动信号的电压并同时降低驱动信号的频率，下一个频率波形和上一个频率波形间存在重合区域；多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升；以及在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值；其中，多组比较点的差值无法趋于一致时，仅升高驱动信号的电压。2.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升，电压值持续上升分为多个阶段；顺序序列上，下一个阶段的电压值大于上一个阶段的电压值。3.根据权利要求1或2所述的启动方法，其特征在于，驱动信号的电压升高且频率降低时，驱动信号的频率下降幅度小于驱动信号的电压上升幅度。4.根据权利要求3所述的启动方法，其特征在于，驱动信号的频率下降幅度为驱动信号的电压上升幅度的五分之三至五分之至四。5.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于，驱动信号的频率下降过程与电压升高过程均为阶梯式，电压升高过程先于频率下降过程发生。6.根据权利要求1或5所述的启动方法，其特征在于，驱动信号的电压阶梯升高过程中还包括：按照设定频率采集步进电机的定子电流值；当定子电流值大于最大电流值时，切断驱动信号的电压输入；以及在定子电流值小于最大电流值时，恢复驱动信号的电压输入，驱动信号的电压输入恢复之前，驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏通山，
申请(专利权)人：深圳市中航工控半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：