十二年專注于步進(jìn)電機(jī)解決方案多年的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，精易求精的產(chǎn)品生產(chǎn)制造
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信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2024-12-13
步進(jìn)電機(jī)控制器：它是一種能夠發(fā)出均勻脈沖信號(hào)的電子產(chǎn)品，它發(fā)出的信號(hào)進(jìn)入步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器后，會(huì)由驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)所需要的強(qiáng)電流信號(hào)，帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)控制器能夠準(zhǔn)確的控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過每一個(gè)角度。 驅(qū)動(dòng)器所接收的是脈沖信號(hào)，每收到一個(gè)脈沖，驅(qū)動(dòng)器會(huì)給電機(jī)一個(gè)脈沖使電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的角度，就因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)才會(huì)被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)在的各個(gè)行業(yè)里。
在步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用中，最需要考慮的重要事項(xiàng)之一就是設(shè)計(jì)匹配的驅(qū)動(dòng)電路。步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能非常地依賴驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)需要開關(guān)電流從一個(gè)定子繞組到另一個(gè)。這種開關(guān)功能被驅(qū)動(dòng)電路提供，驅(qū)動(dòng)電路排列，分配和放大來自信號(hào)電路的脈沖序列。步進(jìn)電機(jī)的繞組以指定的次序被激勵(lì)。
集成電路的實(shí)用性已經(jīng)使得對(duì)于額定電流小于3安培的小型步進(jìn)電機(jī)使用分立元件構(gòu)造驅(qū)動(dòng)電路是不必要的。例如，SGS L7180與L7182對(duì)于單極性驅(qū)動(dòng)，和L293與L298對(duì)于雙極性驅(qū)動(dòng)，能夠很容易地使用在緊密的控制器里。
步進(jìn)電機(jī)控制器的三大電路
1. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路：在H橋電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅(qū)動(dòng)電路是成熟的電機(jī)控制方案，電路不復(fù)雜，根據(jù)MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達(dá)數(shù)十安培，是理想的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器方案。
2.電機(jī)參數(shù)測量電路：電機(jī)電流采樣電阻選用康銅電阻，一端連接H橋下方，另一端接GND。電壓電流信號(hào)調(diào)理電路采用LM324運(yùn)放搭建，電壓跟隨后送入MCU，由MCU內(nèi)置10Bit A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D采樣。機(jī)殼溫度監(jiān)測選用數(shù)字溫芯片DS18B20，將其貼至電機(jī)外殼表面，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度參數(shù)并送入MCU。
3. 電源及MCU控制電路：系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路用輸入電壓供電，MCU和藍(lán)牙模塊需要額外的3.3V電壓供電，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器效率低、尺寸大且發(fā)熱嚴(yán)重，因此使用DC—DC開關(guān)電源方式提供3.3V電壓，保證器件的正常工作。
步進(jìn)模式：
能夠從步進(jìn)電機(jī)獲得的位置分辨率，主要被步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)造設(shè)計(jì)所限制。從最早的每個(gè)循環(huán)四步的步進(jìn)電機(jī)到現(xiàn)在的每個(gè)循環(huán)400步的步進(jìn)電機(jī)，在分辨率上已經(jīng)有了巨大的步。然而，對(duì)于高精密定位應(yīng)用，甚至這些位置分辨率都是不夠的。例如，目前正被用來生產(chǎn)電子集成電路的特定的設(shè)備，可能需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)正好控制到一步僅僅大約0.1微米。既然步進(jìn)電機(jī)能夠產(chǎn)生最小的步是由它的機(jī)械設(shè)計(jì)(主要是在定子和動(dòng)子上的齒和電極的數(shù)量)所決定的, 這種極限很快被達(dá)到，在那種地步，為了提高分辨率，必須使用其它方法來分割步距角。
步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的本質(zhì)是定子電流定時(shí)時(shí)序，通過適當(dāng)?shù)乜刂贫ㄗ与娏鞫〞r(shí)時(shí)序，步進(jìn)電機(jī)會(huì)以所需的定位分辨率被驅(qū)動(dòng)。細(xì)分技術(shù)最重要的好處是提高了位置分辨率，其它的特點(diǎn)是減少了波紋轉(zhuǎn)距，尤其以低的電機(jī)速度運(yùn)行。通過細(xì)分技術(shù)，以高頻率脈沖速率和更小的步距角，使得失步被減少并且諧振也不被觸發(fā)。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的重要性：
1 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒有脈沖的時(shí)候， 步進(jìn)電機(jī)靜止， 如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)， 就會(huì)以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。
2 三相步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為7.5 度，一圈360 度， 需要48 個(gè)脈沖完成。
3 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。
4 改變脈沖的順序， 可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。