什么是步进驱动IC,它们是如何工作的?
步进驱动IC是控制步进电机如何工作的驱动电路。步进驱动器的工作原理是通过脉冲中的各个相位向步进电机发送电流。有四种类型:波形驱动器(也称为单相打开驱动器),两相打开驱动IC,一两相驱动器和微步进驱动IC。
波形或单相导通驱动器一次只能打开一个相位。请考虑下图。当驱动器为以绿色显示的极点A(南极)通电时,它会吸引转子的北极。然后,当驱动器为B通电并关闭A时,转子旋转90°,并且随着驱动IC一次为每个极点通电,这种情况会继续。
工程师很少使用波浪驱动:它效率低下,扭矩很小,因为一次只有电机的一个相位接合。
两相开启驾驶之所以得名,是因为一次打开两个阶段。如果驱动器将A极和B极都作为南极(以绿色显示)通电,则转子的北极将均匀地吸引两者,并在两者的中间对齐。当通电序列继续这样时,转子不断最终在两极之间对齐。
两相开启的驱动没有比单相开启更精细的分辨率,但它确实会产生更大的扭矩。
两相开启驱动的名称是驱动器在任何特定时间为1或2相通电的方式。在这种驱动方法(也称为半步进)中,驱动器使极点A通电(以绿色显示)...然后为极点A和B供电...然后为杆B通电...等等。
到两相位驱动可提供更精细的运动分辨率。当两相打开时,电机产生更大的扭矩。这里有一个警告:扭矩纹波是一个问题,因为它可能会导致共振和振动。
与一到两相通驱动相关的是微步进。
微步进可提供非常精细的运动分辨率。在这里,驱动器使用电流调节来防止扭矩振荡。通过这种技术,工程师可以在更多应用中使用步进电机。
在排序中,微步进驱动器沿正弦波增加和减少电流,因此没有极点完全打开或关闭。以下是微步进正弦波电流的示例:
注意正弦波电流的微妙锯齿状轮廓。虽然微步进不一定能提高精度,但它确实比其他驱动模式获得更高的分辨率,这对于电机经历空载情况的应用特别有用。在运行过程中,电机可能会错过步数。然而,微步进会将能量分散出去,而不是一次将其全部输送到电机,这可能导致振铃和过冲。
对于所有这些形式的驱动,电机可以有不同的绕组。单极电机只接受正电压。单极性要求在每个线圈中间多一根导线,以使电流从一端流向另一端。双极步进电机同时使用正电压和负电压。双极步进电机具有更大的扭矩,因为它们产生更强的磁场,但它们的结构也需要更多的电线。
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