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基于一種低成本的新型步進電機驅動器的研制
發布時間:2019-04-21    點擊次數:次   

功率電路(Electric circuit)采取大功率(High-power)雙H橋電路,上半橋使用(use)P溝道功率MOSFET IRF9540,下半橋使用N溝道功率MOSFET IRF540。步進電機驅動步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的驅動器,如圖所示,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。這樣可以滿足驅動母線電源電壓(voltage)為85
  V、相電流(Electron flow)7A的步進電機的要求。而且采取這種結構,可以簡化驅動電路(DC)(Electric circuit)電源的設計,因為再不需要多個隔離的驅動電源,可以使母線電源與驅動電源共地。
對于上橋P溝道功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)MOSFET的柵極驅動(Driver)采取由NPN和PNP三極管構成的互補式驅動電路(Electric circuit),使 MOSFET輸入電容充放電電路的電阻都很小,加速了功率管的通斷。并通過并接一個3V的穩壓二極管,使得當母線電壓較高時鉗位MOSFET的柵源驅動電壓,以避免其超過柵源擊穿電壓。
而對于下橋N溝道功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)MOSFET的柵極驅動(Driver)采取簡單的NPN三極管驅動放大電路(Electric circuit),這樣改良了MOSFET的開通過程,而且減少了驅動電源的功率;并在三極管的基極與發射極反并聯晶體二極管,這樣就為輸入電容提供了放電回路,加速了功率管的關斷過程。
當驅動(Driver)電路(Electric circuit)直接來驅動功率 MOSFET時會引起被驅動功率MOSFET的快速開通和關斷,這就有可能造成被驅動功率MOSFET漏源極間電壓(voltage)的振蕩。這樣,一則會引起射頻干擾;二則有可能造成功率MOSFET遭受過高的 而擊穿損壞。為解決這一問題,采取在被驅動功率MOSFET的柵極與驅動電路的輸出之間串聯一個5 的無感電阻。具體的上、下半橋驅動電路分別如圖3和圖4所示。L297輸出的載有斬波信號的INH、INH2,與時序邏輯信號
  A、
  B、
  C、D經過邏輯(Logic)門電路(Electric circuit)的恰當組合,產生PWM和PWM2信號,作為驅動(Driver)電路的斬波信號輸入端。步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。步進電機驅動器可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速和定位的目的。


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