步进电机驱动电路
步进电机的控制原理
步进电机的控制原理步进电机是一种高精度的电动执行器,具有定位准确、不需反馈器和转矩、速度和位置控制的特点,广泛用于数码设备、计算机和机器人控制等领域。
步进电机的控制原理包括三部分:输入信号、驱动电路和电机转动。
一、输入信号步进电机的输入信号有两种:脉冲信号和方向信号。
脉冲信号是由控制器发送给驱动电路的,用来控制电机的转动步数和速度。
步进电机的每一步运动需要一定的脉冲信号,具体步数由控制器编程决定。
方向信号则表示电机转动的正、反方向,一般由控制器通过电平高低来控制。
输入信号是步进电机运动的基础,只有正确的输入信号才能实现精准控制。
二、驱动电路步进电机的控制需要依赖驱动电路,一般为双H桥驱动电路。
它能够根据输入信号的变化,控制步进电机的相序和电流大小,从而实现电机的精准控制。
驱动电路是整个控制系统的核心部分,不同类型的步进电机需要不同的驱动方式,因此制定相应的驱动电路是十分重要的。
三、电机转动步进电机的转动是由驱动电路提供的电流产生的磁场、轴承和转子间的相互作用实现的。
不同类型的步进电机其转动的方式也不同,如单相、两相、五相、六相等。
不同类型的步进电机也需要不同的驱动方式,否则会导致控制不准确或失步。
综上所述,步进电机的控制原理需要在三个方面进行开展:输入信号、驱动电路和电机转动。
只有以正确的方式输入信号,配合正确的驱动电路和电机类型,才能实现精准的电机控制。
在实际应用中,我们需要根据具体情况来选择不同类型的步进电机和相应的控制方式,以实现最优控制效果。
(整理)实用的步进电机驱动电路图.
实用的步进电机驱动电路(图)概述步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
目前,对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。
本设计选用第三种方案,用PMM8713三相或四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A 两相或四相功率驱动器,组成四相步进电机功率驱动电路,以提高集成度和可靠性,步进电机控制框图见图1。
图1 步进电机控制系统框图硬件简介● PMM8713原理框图及功能PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器,适用于控制三相或四相步进电机。
控制三相或四相步进电机时都可以选择3种励磁方式,每相最小吸入与拉出电流为20mA,它不仅满足后级功率放大器的输入要求,而且在其所有输入端上均内嵌施密特触发电路,抗干扰能力强,其原理框图如图2所示。
图2 PMM8713的原理框图在PMM8713的内部电路中,时钟选通部分用于设定步进电机的正反转脉冲输入发。
PMM8713有两种脉冲输入法:双脉冲输入法和单脉冲输入法。
采用双脉冲输入法时,CP、CU两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲。
当采用单脉冲输入时,步进电机的正反转方向由U/D的高、低电位决定。
激励方式控制电路用来选择采用何种励磁方式。
激励方式判断电路用于输出检测;而可逆环形计数器则用于产生步进电机在选定的励磁方式下的各相通断时序信号。
● SI-7300A的结构及功率驱动原理SI-7300A是日本三青公司生产的高性能步进电机集成功率放大器,该器件为单极性四相驱动,采用SIP18封装。
步进电机功率驱动级电路可分为电压和电流两种驱动方式。
电流驱动方式最常用的是PWM恒流斩波驱动电路,也是最常用的高性能驱动方式,其中一相的等效电路图如图3所示。
图3 LM331电压/频率变换电路● LM331芯片LM331是美国国家半导体公司生产的双列直插式8脚芯片,只需接入几个外部元件就可以方便地构成电压/频率(V/F)变换电路,电路如图4所示。
uln2003agp驱动电路的工作原理
一、引言uln2003agp驱动电路是一种常见的驱动电路,其工作原理对于电子工程师和爱好者来说是非常重要的。
本文将深入解析uln2003agp驱动电路的工作原理,希望读者能够通过本文的介绍和分析,对这一驱动电路有更深入的了解。
二、uln2003agp驱动电路的概述uln2003agp是一种高压高电流驱动器件,其内部集成了七个开关管,可用于驱动各种类型的负载。
uln2003agp常用于步进电机驱动、继电器驱动等领域。
其特点是输入信号低电平触发、输出端带有电流型放大器,能够驱动负载电流高达500mA。
下面将详细介绍uln2003agp驱动电路的工作原理。
三、uln2003agp驱动电路的主要特点1. 输入信号低电平触发:uln2003agp的输入信号是低电平触发型的,这意味着当输入端为低电平时,相应的输出端会有电流通过。
2. 输出端带有电流型放大器:uln2003agp的输出端带有电流型放大器,能够驱动负载电流高达500mA,适用于许多电子设备的驱动场景。
3. 集成了七个开关管:uln2003agp内部集成了七个开关管,能够同时驱动多个负载,极大地提高了其在电子设备中的应用灵活性和便利性。
四、uln2003agp驱动电路的工作原理1. 输入信号低电平触发机制:uln2003agp的输入端采用低电平触发机制,当输入为低电平时,相应的输出端会有电流通过。
这是通过内部的晶体管开关实现的,当输入为低电平时,对应的晶体管会处于导通状态,导通的电流会流向相应的输出端,从而实现对负载的驱动。
2. 输出端电流型放大器:uln2003agp的输出端带有电流型放大器,能够承受高达500mA的负载电流。
这使得uln2003agp能够驱动多种类型的负载,包括步进电机、继电器等。
3. 多个开关管的作用:uln2003agp内部集成了七个开关管,可以同时驱动多个负载。
这样的设计极大地提高了其在实际应用中的灵活性和便利性,使得uln2003agp成为众多电子设备中必不可少的驱动器件。
步进电机驱动器的工作原理
步进电机驱动器的工作原理
步进电机驱动器的工作原理如下:
1. 步进电机驱动器接收来自控制器的输入信号,这些信号告诉电机要旋转多少步数以及旋转方向。
2. 驱动器将输入信号转换成适合步进电机操作的电流波形。
这通常涉及将信号转换为数字脉冲,然后通过逻辑电路将脉冲转换为电流波形。
3. 电流波形被送到步进电机的线圈。
步进电机通常由多个线圈组成,当电流通过线圈时,会产生一个磁场。
4. 磁场的极性和强度的变化导致步进电机的转动。
线圈之间的磁场相互作用会导致电机转动到下一个步进角度。
5. 驱动器接收到的下一个步进信号后,会改变电流波形的极性和强度,从而改变步进电机的转动。
这样的迭代过程将使步进电机按照预定的旋转步数和方向精确地旋转。
总的来说,步进电机驱动器通过将输入信号转换为适合步进电机操作的电流波形,改变电流波形的极性和强度,以及通过线圈之间的磁场相互作用来控制步进电机的运动。
步进电机驱动电路设计
步进电机驱动电路设iti耍隧着数字化技术发展,数字控制技术得對了广泛而深入的应用。
步进电机是一种将数字信号直接转换成轴位務或线位務的控制腿动元件,具有快速起动和停止的特点。
S 为步进电动机组成的控翎系统结构简单,价招低廉,性能上能满足工业腔制的基本要求, 所以广泛地应用于手工业自动控翎、数控机床、组合机床、机器人、il算机外围设备、照相机,投影仪、像机、大型望远镜、卫星天线定位系貌、医疗器件以员各种可腔机MIR等等。
直流电机广泛应用于it算机外围设备(如硬盘、軟盘和光盘存棒器)、家电产品、医疗器械和电动车上,无刷直流电机的转子部普遍使用永龜林料组成的磁鋼, 并且在航空、航天、汽车、精密电子等行业也被广泛应用。
在电工设备中的应用,除了直浦电磁铁(直济继电器、直滾接触器等)外,最重要的就是应用在直济废转电机中。
在发电厂里,同步发电Hl的助脱机、蓄电池的充电HI 等,都是直流发电Hl;錯炉给粉机的原动机是直流电动机。
此外,在许多工业部门,例如大塑轧鋼设备、大型精密机床、矿井卷畅机、市电车、电缆设备要求严怡线速度一致的地方等,通常都果用直流电动机作为原动机来isaji作机械的。
直逍发电机通常是作为直流电源,向负裁输岀电能;a 潦电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作,向负我输出机械能。
在控初系坑中, 直潦电机还有其它的用迩,例如测速电机、何服电机等。
他们都是利用电和磁的相互作用来实现向机械能能的转换。
介鉛了步进电机和直流电机原理及其驱动程序控初控制模块,通11 AT89S52单片机及脉冲分配器(R林逻辑转换器)L298完成步进电机和宜流电机各种运行方式的控制。
实现步进电机的正反转速18控制并且显示数振。
整个系筑果用模快化设计,结枸简单、可靠,通il按建控制,操作方便,节省成本。
关鍵词:步进电机,单片机控制,AT89S52, L297, L2981步进电动机11.1步进电机简介11.2步进电机分类22步进电机工作原理32. 1步进电HI结构32. 2步进电机的旋转方武3 3设计原理53.1硕件电路组成53.2步进电机控制电路53.2.1廿数器工作模成63.2.2定时器工作模式6 4步进电机驱朋电路设it 74.1驱动芯片L29774.2驱动芯片L29884.3權盘电路94.4显示电路105步进电机控制程序11 总给14致15参考文151步进电动机1.1步进电机简介步进电动#1是一种稱电脉冲信号转換成角位務或线位務的精密执行元件,由于步进电机具有控制方便、体枳小等特点,所以在数控系统!自动生产线!自动灿表!绘图机和计算机外围设备中需到广泛应用。
步进电机及其驱动电路
第三节步进电动机及其驱动一、步进电机的特点与种类1.步进电机的特点步进电机又称脉冲电机。
它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。
每当输入一个电脉冲时,转子就转过一个相应的步距角。
转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比,并在时间上与输入脉冲同步。
只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向。
步进电动机具有以下特点:✍工作状态不易受各种干扰因素(如电压波动、电流大小与波形变化、温度等)的影响;✍步进电动机的步距角有误差,转子转过一定步数以后也会出现累积误差,但转子转过一转以后,其累积误差变为“零” ;✍由于可以直接用数字信号控制,与微机接口比较容易;✍控制性能好,在起动、停止、反转时不易“丢步”;✍不需要传感器进行反馈,可以进行开环控制;✍缺点是能量效率较低。
就常用的旋转式步进电动机的转子结构来说,可将其分为以下三种:(1)可变磁阻(VR-Variable Reluctance),也叫反应式步进电动机(2)永磁(PM—Permanent Magnet)型(3)混合(HB—Hybrid)型(1)可变磁阻(VR—Variable Reluctance)结构原理:该类电动机由定子绕组产生的反应电磁力吸引用软磁钢制成的齿形转子作步进驱动,故又称作反应式步进电动机.其结构原理如图3.5定子1上嵌有线圈,转子2朝定子与转子之间磁阻最小方向转动,并由此而得名可变磁阻型。
图3。
6 可变式阻步进电机可变磁阻步进电机的特点:❖反应式电动机的定子与转子均不含永久磁铁,故无励磁时没有保持力;❖需要将气隙作得尽可能小,例如几个微米;❖结构简单,运行频率高,可产生中等转矩,步距角小(0。
09~9°)❖制造材料费用低;❖有些数控机床及工业机器人上使用。
(3)混合(HB—Hybrid)型结构原理这类电机是PM式和VR式的复合形式。
其定子与VR类似,表面制有小齿,转子由永磁铁和铁心构成,同样切有小齿,为了减小步距角可以在结构上增加转子和定子的齿数。
步进电机 2相 工作原理
步进电机 2相工作原理
步进电机是一种将输入脉冲转换为角度或位置运动的电机。
它由定子、转子和驱动电路组成。
步进电机根据定子和转子之间的磁场变化来实现运动。
步进电机中常见的类型是2相步进电机。
它有两个相,每一相有一个线圈。
当电流通过其中一个线圈时,它会产生一个磁场,使得转子在特定的角度定位。
当电流通过另一个线圈时,另一组磁场将生成,将转子进一步旋转到下一个位置。
驱动电路为步进电机提供脉冲信号,每个脉冲信号对应转子旋转一定的角度(步进角)。
这些脉冲信号由外部控制器生成,并通过驱动电路转化为适当的电流供给给步进电机的线圈。
步进电机的驱动电路根据输入的脉冲信号来控制电流的频率和方向。
在每个脉冲信号的上升沿或下降沿,驱动电路会反转线圈的电流方向,使得磁场的极性也反转。
这就使得转子能够在不同的位置停留,从而实现旋转和定位。
步进电机的步进角度取决于电机的构造和驱动电路的设计。
通常,步进电机的步进角度可以为1.8度、0.9度甚至更小。
步
进角度越小,电机的运动精度越高。
但是,步进角度越小,所需的脉冲信号也会增加,因此需要更高的控制精度。
总的来说,2相步进电机通过输入脉冲信号来控制线圈的电流
和磁场,从而实现精确的角度或位置运动。
这种电机广泛应用
于打印机、机械设备、数码相机等需要准确控制角度和位置的场合。
步进电机驱动电路
02
步进电机驱动电路设计要素
驱动电路的组成及工作原理
驱动电路的组成
• 电源模块:为驱动电路提供稳定的电压和电流 • 控制模块:接收控制信号,控制电流的方向和大小 • 驱动模块:将控制信号转换为驱动电流,驱动电机运行
驱动电路的工作原理
• 控制模块根据输入的控制信号生成驱动信号 • 驱动模块根据驱动信号产生相应的驱动电流,驱动电机运行 • 电源模块为驱动电路提供稳定的电压和电流,保证电路正常工作
04
步进电机驱动电路在实际应用中的注意事项
驱动电路与步进电机的匹配问题
驱动电路与步进电机的匹配原则
• 度要求选择合适的驱动电路
驱动电路与步进电机的匹配方法
• 通过实验和计算确定最佳匹配方案 • 参考产品手册和应用案例进行匹配
驱动电路的控制策略与优化
未来应用场景的拓展
• 在智能家居、机器人等领域的应用 • 在航空航天、武器装备等领域的应用
未来驱动电路的设计方向
• 高性能、高效率、高可靠性的驱动电路设计 • 绿色环保、节能减排的驱动电路设计
CREATE TOGETHER
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模块化驱动电路的优势
• 便于维护和升级 • 提高设计灵活性,易于扩展
新型驱动技术与控制方法的研究与应用
新型驱动技术
• 永磁同步电机等高效电机的研究与应用 • 无刷直流电机等环保电机的研究与应用
新型控制方法
• PID控制等先进控制算法的研究与应用 • 模糊控制等人工智能技术的研究与应用
步进电机驱动电路在未来应用场景的拓展
双极性驱动电路的优缺点
• 优点:驱动能力强,能实现正反转控制 • 缺点:结构较复杂,成本较高
步进电机驱动 斩波电路原理
步进电机驱动斩波电路原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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步进电机驱动电路.(DOC)
步进电机驱动电路[单机片]1. 步进电机的工作原理该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。
只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。
图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。
图1 四相步进电机步进示意图开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。
当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。
而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。
依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。
四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。
单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。
八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示:图2.步进电机工作时序波形图图3 步进电机驱动器系统电路原理图AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出,经74LS14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管TIP122将脉冲信号进行电压和电流放大,驱动步进电机的各相绕组。
使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作。
图中L1为步进电机的一相绕组。
AT89C2051选用频率22MHz的晶振,选用较高晶振的目的是为了在方式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。
图3中的RL1~RL4为绕组内阻,50Ω电阻是一外接电阻,起限流作用,也是一个改善回路时间常数的元件。
D1~D4为续流二极管,使电机绕组产生的反电动势通过续流二极管(D1~D4)而衰减掉,从而保护了功率管TIP122不受损坏。
步进驱动器接线:步进电机驱动器与plc怎么接线【附接线图】
步进驱动器接线:步进电机驱动器与plc怎么接线【附接线图】 步进电机驱动器和PLC怎么接线? PUL+:+5V或+24V串2K电阻。
PUL-:Y0 (PLC输出COM0:-5V或-24V (输出Y点对应COM端))。
DIR+:+5V或+24V串2K电阻。
DIR-:Y1 (PLC输出COM1:-5V或-24V (输出Y点对应COM端))。
EN+:+5V或+24V串2K电阻。
EN-:同上(使能脱机信号,可接可不接) 伺服电机内部的转⼦是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转⼦在此磁场的作⽤下转动,同时电机⾃带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与⽬标值进⾏⽐较,调整转⼦转动的⾓度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
脉冲型步进电机驱动器与PLC的接线: 以PMD006P2这款驱动器采⽤共阴极接法为例,下图为PMD006P2驱动器操作⼿册上的共阴极接线⽅式: 驱动器实物及详细端⼝描述如下图: 脉冲型驱动器与PLC共阴极接线⽅案图如下: 注意: 1、R电阻为分压电阻,由于PMD006P2驱动器信号输⼊电压为5V,⽽PLC输出信号电压为24V所以需要接⼀个3.3Kohm 1/4W的分压电阻 2、使⽤此种共阴极接法在待机状态下,需保证Y0为低电平,如果Y0为⾼电平,驱动器待机时也会处于⼯作状态,从⽽导致驱动器发热 步进电机驱动器与PLC的接线图 步进电机驱动器与PLC的接线图分很多种,⾸先我们需要确定步进电机驱动器的类型,总线控制的步进电机驱动器与PLC的接线图和脉冲型的步进电机驱动器是有较⼤区别。
总线型步进电机驱动器与PLC的接线最⽐较简单,如果⽤CAN总线只需分别将PLC的CANH、ANL与驱动器的CANH、CANL⼀⼀对应接上就⾏,值得注意的是CAN总线的末端需要接⼀个120欧的终端电阻。
德科智控步进驱动器⼚家提供步进驱动器、步进电机接线⽰意图及接线⽅法指导,有对应电机⼯程师给与技术⽀持!相关推荐。
步进电机的驱动原理与驱动电路
步进电机是一种专门用于位置和速度精准操纵的特种电机.是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。
您能够通过操纵脉冲个数来操纵角位移量,从而达到准确信位的目的;同时您能够通过操纵脉冲频率来操纵电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机分三种:永磁式(PM),反映式(VR)和混合式(HB)永磁式:一样为两相,转矩和体积较小,步进角一样为度或15度;反映式:一样为三相,可实现大转矩输出,步进角一样为度,但噪声和振动都专门大。
混合式:是指混合了永磁式和反映式的优势。
它又分为两相和五相:两相步进角一样为度而五相步进角一样为度。
这种步进电机的应用最为普遍。
上图为六线式四相步进电机,共有两组线圈,每一个线圈有两相,每一相有一条引出线,两个公共端若是归并为一条线确实是五线式。
将公共端C接到电源上,依次给各个相的引出线加低电平脉冲信号,步进电机将持续转动。
二、步进电机的特点1、输出角与输入脉冲严格成正比,且在时刻长同步。
步进电机的步距角不受各类干扰因素,如电压大小、电流的数值、波形的阻碍,转子的速度要紧取决与脉冲信号的频率,总的位移量那么取决与总脉冲数。
2、步进电机的转向能够通过改变通电顺序来改变。
3、转子惯量小,启、停时刻短。
4、步进电机具有自锁能力,一旦停止输入脉冲,只要维持绕组通电机就能够够维持在该固定位置。
5、步进电机的步进角有误差、转子转过必然步数以后也会显现累计误差,但转子转过一转时刻以后,其积存误差为零,可不能长期积存。
6、与运算机接口容易,维修方便,寿命长。
步进电机本身确实是一个数/模转换器,能够直接同意计算机的输出的数字量。
7、能量效率低,存在失步现象。
三、步进电机的励磁方式步进电机有2相、4相和5相电机。
在4相电机中有4组线圈,假设电流按顺序通过线圈那么使电机产生转动。
4相电机的励磁方式中有1 相(单向)励磁、2 相(双向)励磁和1-2 相(单-双向)励磁方式。
步进电机驱动电路制作图解
步进电机驱动电路制作图解
前几天吧寒假作业糊弄完了,这几天没事干昨天晚上看到了步进电机然后就研究了半晚上原理
今天在我的那个单片机试验箱里翻到啦一个35mm的步进电机,然后在配套资料里面找到了驱动电路的电路图如图
下面我给大家讲讲原理(仅供参考):首先j18接口是加到单片机io 口上的j19接到步进电机j19的1234分别为步进电机的a,a1,b,b1
首先8550是低电平导通,如果j18的1的电平为0,那幺三极管v8导通,v8导通之后j19的1脚的电平为1
,同时电流又通过R49让三极管v15导通由电路图可知,j19的2脚接到了v15的集电极,且j19的2脚和1脚是
一组线圈,3和4脚是一组线圈,现在1脚电平为1,电流流经一组线圈。
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)细分原理分析步进电机驱动线路,如果按照环形分配器决定的分配方式,控制电动机各相绕组的导通或截止,从而使电动机产生步进所需的旋转磁势拖动转子步进旋转,则步距角只有二种,即整步工作或半步工作,步距角已由电机结构所确定。
如果要求步进电机有更小的步距角,更高的分辨率,或者为了电机振动、噪声等原因,可以在每次输入脉冲切换时,只改变相应绕组中额定的一部分,则电机的合成磁势也只旋转步距角的一部分,转子的每步运行也只有步距角的一部分。
这里,绕组电流不是一个方波,而是阶梯波,额定电流是台阶式的投入或切除,电流分成多少个台阶,则转子就以同样的次数转过一个步距角,这种将一个步距角细分成若干步的驱动方法,称为细分驱动。
在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细所示。
单片机根据要求的步距角计算出各相绕组中通过的电流值,并输出到数模转换器(DPA) 中,由DPA 把数字量转换为相应的模拟电压,经过环形分配器加到各相的功放电路上,控制功放电路给各相绕组通以相应的电流,来实现步进电机的细分。
单片机控制的步进电机细分驱动电路根据末级功放管的工作状态可分为放大型和开关型两种(见下图5)。
图5 步进电机细分驱动电路放大型步进电机细分驱动电路中末级功放管的输出电流直接受单片机输出的控制电压控制,电路较简单,电流的控制精度也较高,但是由于末级功放管工作在放大状态,使功放管上的功耗较大,发热严重,容易引起晶体管的温漂,影响驱动电路的性能。
甚至还可能由于晶体管的热击穿,使电路不能正常工作。
因此该驱动电路一般应用于驱动电流较小、控制精度较高、散热情况较好的场合。
开关型步进电机细分驱动电路中的末级功放管工作在开关状态,从而使得晶体管上的功耗大大降低,克服了放大型细分电路中晶体管发热严重的问题。
但电路较复杂,输出的电流有一定的波纹。
步进电机驱动器电原理图
6 5 4 3 2 1
6 J21 NM
R13 P521 270 D3
控制板 步进电机驱 动器电路原理图(控制部分)
时钟
R26 100
3
I/O CD4051BM
R27 270
+5
U5F MM74HC14 +5
40 C11 0.1u D1 +5
VCC GND
12
13
U5A 2
14
0.1 1 P1 R11 270 4N26 R54 +5 D2 OPTO CP DIR FREE
J2 1 2 3 4 5 6 7 8 CON8 R12 270
R36 10k T4C5 G2 C6 Z1
R34 10k T2 G2 C7 C8
CON2 DC 24 - 40V 4A 电源输入
220u/25V
C3 220u/25V
5.6V/0.3W
22u/100V 22u/100V R32 100 T5 ZL R37 10k D2 MUR1660CT T12 K0225
22u/100V 22u/100V R31 100 T3 ZL R35 10k T11 K0225
J2 1 2 3 4 5 6 7 8 CON8
接控制板
J13 1 2 3 4 CP 步进脉冲 DIR 正反转控制 FREE 自由状态控制 OPTO 光耦合器公共阳极
R39 10k
CON4 信号输入 R42 10k
- 15 -
+15 5 8 11 J1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 CON18 +5 R46 10k +5 U7A CD4050B 2 +15 3 R43 4k7 2 U6A DM7407 U7B CD4050B 4 +15 +5 +5 U7C CD4050B 6 U7D CD4050B 10 +15 R44 4k7 7 4 U6B DM7407 9 +5 R3 2k U3B LM393 34 7 5 5 6 5 U6C DM7407 14
步进电机驱动
双极性四线步进电机驱动我们常用的步进电机分为单极性和双极性之分,今天介绍一下双极性四线步进电机驱动,这个步进电机我是从打印机中拆下来的,板子上用的驱动芯片是LB11847,带细分的驱动器。
一般双极性四线步进电机线序是 A B A/ B/, 其中A 与A/是一个线圈,B和B/是一个线圈,一般这种驱动需要的是H桥电路,这里就不必介绍H桥了。
下面介绍一下H双极性四线步进电机驱动相序:1.单相四拍通电驱动时序正转:A/ B A B/反转:B/ A B A/2.双相通电四拍驱动时序正转:A/B AB AB/ A/B/反转:A/B/ AB/ AB A/B3.半步八拍驱动时序正转:A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/反转:A/B/ B/ AB/ A AB B A/B A/下面介绍一下LB11847驱动原理:原理图如下:内部H桥驱动:这个只是A相驱动,B相与之相同。
真值表与电流比例表:这里做一下解释:看原理图:BSD是外界线圈对地的二极管,RE是采样电阻,而VREF则是通3.04*RE,这由电流真值表的计算公式可以看出。
下面给出我的一个驱动程序:是对步进脚进行4细分,双线圈导通驱动。
/*LB11847 步进电机驱动*/#include <pic.h>//代表输出电流值//分别代表// 17.39% 26.08% 34.78% 43.48% 52.17% 60.87% 69.56% 73.91% 78.26% 82.61% 86.95% 91.3 0% 95.65% 100%//对应端口// IB4 IB3 IB2 IB1 IA4 IA3 IA2 IA1// RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB0const unsigned char TableA[] = {0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0 x0E,0x0F,0x0F,0x0F,0x0f,0x0f,0x0f,0x0f};// 电流输出值对应const unsigned char TableB[] = {0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70,0x80,0x90,0xA0,0xB0,0xC0,0xD0,0 xE0,0xF0,0xF0,0xF0,0xf0,0xf0,0xf0,0xf0};// 正转反转时许设定// 1.单相通电// 正转时序// A/ B A B/// 反转时序// B/ A B A/// 2.两相通电// 正转时序// A/B AB AB/ A/B/// 反转时序// A/B/ AB/ AB A/B// 3.半步方式// 正转时序// A/ A/B B AB A AB/ B/ A/B/// 反转时序// A/B/ B/ AB/ A AB B A/B A/// 步进电机对应// 从带蓝边开始依次A B A/ B/// 操作时序// PHASE ENABLE OUTAorB OUTA/orB/// H L H L// L L L H// - H OFF OFFconst unsigned char PositiveTable[]={0x08,0x06,0x09,0x02}; // 正转时序const unsigned char ReverseTable[]={0x02,0x09,0x06,0x08}; // 反响时序const unsigned char PositiveTable1[]={0x04,0x05,0x01,0x00}; // 正转时序const unsigned char ReverseTable1[]={0x00,0x01,0x05,0x04}; // 反响时序const unsigned char PositiveTable2[] ={0x08,0x04,0x06,0x05,0x09,0x01,0x02,0x00}; // 8拍正转时序const unsigned char ReverseTable2[]={0x00,0x02,0x01,0x09,0x05,0x06,0x04,0x08};#define Timer1_Int 0xFF80 // 定时器1初始化值const unsigned char PositiveTable3[]={0x08,0x06,0x09,0x02}; // 正转时序#define PHASEA RC0 // 输出管脚使能#define ENABLEA RC1#define PHASEB RC2#define ENABLEB RC3unsigned char Point_CurrentA; // A相电流输出指针unsigned char Point_CurrentB; // B相电流输出指针unsigned char Point_Running; // 转动指针unsigned char Delay_Counter; // 延时计数器unsigned int Timer_Add;unsigned char Add_Pluse;volatile bit A_Add;volatile bit A_Plus;volatile bit B_Add;volatile bit B_Plus;volatile bit Positive_Reverse_Flage; // 正反标志volatile bit Positive_ReverseA;volatile bit Positive_ReverseB;//#define A_Add 1 // A相电流加操作//#define A_Pluse 2 // A相电流减操作//#define B_Add 3 // B相电流加操作//#define B_Pluse 4 // B相电流减操作void Pic_Int();void delay(unsigned int asd){unsigned int i;for(i=0;i<asd;i++){}}//*****************************************//中断函数//*****************************************void interrupt SDI(){if(TMR1IF) // 定时器中断{TMR1IF = 0;if(Timer_Add<0xFF60){//Timer_Add++;}TMR1H = (unsigned char)(Timer_Add>>4); // 定时器计时初始化TMR1L = (unsigned char)(Timer_Add&0x00ff);Delay_Counter++;if(Delay_Counter>=1);Delay_Counter = 0;PORTC = PositiveTable[Point_Running]; // 正转时序PORTB = (unsigned char)((TableA[Point_CurrentA])|(TableB[Point_CurrentB]));if(A_Add){Point_CurrentA+=4;}if(A_Plus){Point_CurrentA-=4;}if(B_Plus){Point_CurrentB-=4;}if(B_Add){Point_CurrentB+=4;}//Point_Running++;if(A_Add){if(Point_CurrentA == 16){A_Add = 0;A_Plus = 1;if(Positive_ReverseA){Point_Running++;}Positive_ReverseA = 0;}}if(A_Plus){if(Point_CurrentA == 0){A_Add = 1;A_Plus = 0;if(Positive_ReverseA){Point_Running++;}Positive_ReverseA = 0;}if(B_Add){if(Point_CurrentB==16){B_Add = 0;B_Plus = 1;if(Positive_ReverseB){Point_Running++;}Positive_ReverseB = 0;}}if(B_Plus){if(Point_CurrentB==0){B_Add = 1;B_Plus = 0;if(Positive_ReverseB){Point_Running++;}Positive_ReverseB = 0;}}if(Positive_Reverse_Flage==0) // 正转{if(Positive_ReverseA==0){Positive_ReverseB = 1;}if(Positive_ReverseB==0){Positive_ReverseA = 1;}}if(Point_Running>4){Point_Running = 0;}}}}//*****************************************//*****************************************void main(){Pic_Int(); // 初始化//PHASEB = 1;//ENABLEB = 0;while(1){}}//*****************************************//初始化函数//*****************************************void Pic_Int(){ADCON1 = 0x07; // 关闭AD转换器INTCON= 0x00; // 关闭中断TRISB = 0x00; // RB口设置为输出PORTB = 0xff; // 全部电流输出TRISC = 0xF0; // 低四位设置为输出引脚ENABLEB = 1;ENABLEA = 1;T1CON = 0x00; // 定时器1初始化TMR1IE = 1;Timer_Add = Timer1_Int;TMR1H = (unsigned char)(Timer_Add>>4); // 定时器计时初始化TMR1L = (unsigned char)(Timer_Add&0x00ff);GIE = 1; // 中断开始PEIE = 1;TMR1ON= 1; // 定时器运行Point_CurrentA = 0; // 指针初始化Point_CurrentB = 0;Point_Running = 0;Delay_Counter = 0;Positive_Reverse_Flage = 0; // 正转标志Point_CurrentA = 16; // 正转电流A相处于最大Point_CurrentB = 0; // 正转电流B相处于最小Positive_ReverseA = 1;Positive_ReverseB = 0;A_Plus = 1; // 起始B进行加操作A_Add = 0;B_Add = 1; // B加操作B_Plus = 0;}。
步进驱动器原理
步进驱动器原理
步进驱动器是一种常用于控制步进电机运动的电子设备。
其原理是通过向步进电机提供特定的脉冲信号,使电机按照一定的步进角度运动。
步进驱动器内部包含一个计数器和一组驱动电路。
当输入一个脉冲信号时,计数器向前计数一步,并将对应的驱动电路打开。
驱动电路通过向电机的不同线圈提供电流,使得电机按照指定的步进角度转动。
步进驱动器通常采用全步进和半步进两种模式。
在全步进模式下,每输入一个脉冲信号,电机转动一定的步进角度。
而在半步进模式下,每输入一个脉冲信号,电机转动一半的步进角度。
全步进模式下,步进电机的转动更加平滑,而半步进模式下,步进电机的分辨率更高。
步进驱动器还可以通过改变输入的脉冲频率来控制电机的转速。
脉冲频率越高,电机转动速度越快。
同时,通过控制脉冲信号的方向,可以实现电机的正转和反转。
总之,步进驱动器通过计数器和驱动电路控制步进电机的运动,脉冲信号的输入控制电机的转动角度和方向,从而实现精确的运动控制。
步进电机控制驱动电路设计
步进电机控制驱动电路设计一、任务步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件,它在速度、位置等控制领域被广泛地应用。
但步进电机必须由环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
设计一个三相步进电机控制驱动电路。
二、要求1.基本要求1)时钟脉冲产生电路,能实现步进电机的正转、反转、手动(点动)和自动控制;2)用IC设计一个具有“自启动”功能的三相三拍环形分配器;3)能驱动三相步进电机的功放电路。
使用的是三相步进电机,工作相电压为12V2.发挥部分1)设计的环形分配器可实现“三相单三拍”、“三相双三拍”和“三相六拍”的多工作方式选择;2)完成步进电机供电电源电路设计;3)其它创新。
操作说明(与实际电路相对应):(从上到下依次)(从左到右)短路环: 1 2 3 4 开关:1 4 工作模式:断开接通断开接通0 0 三相单三拍正转断开接通断开接通0 1 三相单三拍反转断开接通断开接通0 0 三相六拍反转断开接通断开接通0 1 三相六拍正转接通断开接通断开0 0 三相双三拍正转接通断开接通断开0 1 三相双三拍反转注意:按键按下为0 向上为1如果在工作时有异常情况请按复位键调节变阻器2可以调节速度的大小摘要本设计采用自己设计的电源来给整个电路供电,用具有置位,清零功能的JK触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器,来对555定时器产生的脉冲进行分配,通过功率放大电路来对步进电机进行驱动,从而来完成题目中的要求。
并且产生的脉冲的频率可以控制,从而来控制步进电机的速度,环形分配器中具有复位的功能,在对于异常情况可以按复位键来重新工作。
本系统具有以下的特点:1.时钟脉冲产生电路,能实现步进电机的正转、反转、手动(点动)和自动控制;2.具有“自启动”的功能。
3.可以工作在“三相单三拍”、“三相双三拍”和“三相六拍”的多工作方式选择的状态下。
4.具有复位的功能。
(创新)5.具有速度可变的功能。
步进驱动器接线图
步进驱动器接线图
步进驱动器
步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。
步进驱动器接线图
1、共阳极接法,共阴检接法和差分方式接法。
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R11 R10 361x4
IC6 TCP521-4
1 io4 Vdd 16 2 io6 io2 15 3 o/i io1 14 4 io7 io0 13 5 io5 io3 12 6 inh a 11 7 Vee b 10 8 Vss c 9
+5V
13 1A
14 Vcc 12 1Y
Nc
11 5A
10 5Y
+15V
14
1
Vcc 1A
1Y
3
1B
2
E7 E12/47u25V +5V
IC9
5
NE555
C41
8 VCC 4 RST
R26
470u 35V
C7
103
7 DHE 3 OUT D1
2 TGR 5 CTL
3
4 2A 2Y 6 5 2B 9 1A 1Y 8
1B 10
C16
R27 333 D2
6 TSD 1 GND
78L15
2
PC6
47u
25V
E2
C2
47u
25V
E3
C3
47u
25V
PC3 PC3 47u 25V
PT3
1
Vin
Vout
3
GND
78L15
2
PC7
47u
25V
E4
C4
47u
25V
驱动/电源板: H2P-8AH.PCB
P
222
N
1kV
2
3 1/9 12
8 10/7
PD1
PT4
1
Vin
Vout
3
GND
ICC IR2110S
16 Nc LO 1 15 Vss COM 2 14 LIN Vcc 3 13 SD Nc 4 12 HIN Nc 5 11 Vdd VS 6 10 Nc VB 7 9 Nc HO 8
ICB IR2110S
16 Nc LO 1 15 Vss COM 2 14 LIN Vcc 3 13 SD Nc 4 12 HIN Nc 5 11 Vdd VS 6 10 Nc VB 7 9 Nc HO 8
1
P 2 PW5
3 PW5 1/9 PW5
12/13 N PW5
R3 101
D1 RB1 223
R2 101
D2 RB2 223
G60Nx8 AT1
C1
AT2
C2 AR1 1R6W
FC2 250V8A
SL
AC1
F1
AC85-2 35V
u 10D47k
AC2
PE
MUR3060PTx4
8 PW5
A1 AD1
本人由于工作关系,接手了一台需维修的步进电机驱动器, 又由于维修的需要,测绘了步进电机的整机电路图,浏览之下, 就知道步进电机驱动器是个怎么回事了。在此将整机全图奉献于 大家。
整机全图共 4 张。 第一张图:步进电机驱动的主电路和开关电源电路。步进电 机驱动器的功率输出电路的形式同变频器主电路是相似的。每一 路皆由两只 IGBT 管子做推挽式输出,在管子上也反向并联了二 极管,以提供反向电流的通路,进而保护 IGBT 管子的安全。IGBT 管子的过流保护信号由 AR1、BR1 两只电阻上取得,此两只电阻 将流经 IGBT 管子的电流信号转化为电压信号,经后级保护电路
6 inh a 11
29
CPU
7 Vee b 10
8 Vss c 9 R15 112
+5V
CPU
+5V
24
201x4
25
R21 26
R22 27
R1 28 R20
R23 R25 R24
103x3 +5V
IC7 BMK-8
E1 1u
+5V
CPU 6
E7 470u25V C27 C29 C31 C33
+
PC11 PT1
PIC
NE555
PC1
47u
8 VCC 4 RST
25V
PR1
7 DHE 3 OUT
102
PR2
6 TSD 5 CTL
PC10
PD2
222
PC11
2 TGR 1 GND
PC9
PC2 47u
25V
PT1
1
Vin
Vout
3
GND
78L15
2
PC5
47u
25V
PT2
1
Vin
Vout
3
GND
3
+5V E10 C36 47u 25V
IC10 TLC7528C
20 outB Agnd 1
19 rebB outA 2
18 refB rfbA 3
17 Vdd refA 4
18
16 wr Dend 5
30 43
15 cs
dacA /dacB
6
14 db0 db7 7
42
13 db1 db6 8
7 GND
5
4
IC12 -5V LM358/1
153
3
R14 IC12
332
LM358/1 16
R29 CPU/2
103
N1 J3
IC5
CQA36X8A步进电机驱动器电路 驱动/保护电路
74HL74
ICA IR2110S
16 Nc LO 1 15 Vss COM 2 14 LIN Vcc 3 13 SD Nc 4 12 HIN Nc 5 11 Vdd VS 6 10 Nc VB 7 9 Nc HO 8
A2 AD2
20 PW5
18 PW5
17/16 PW5
R4 101
D5 RB5 223
R5 101
D2 RB6 223
BT1
C4
BT2
C3 BR1 1R6W
25 PW5
B1
24 PW5
BD1
23
PW5
PW5 16/17
R4 101
D7 RB7 223
R42 101
D8 RB8 223
BT3 C25
BT4 C26
1 1A
2 1Y 9 4A
3 2A
4 2Y 5 3A
7 GND
IC4 74LS14M
8 4Y 6 3Y
故障输出C OUT-C
故障输出E OUT-E
DOG CD4060BM Nc 1 Q12 Vdd 16 Nc 2 Q13 Q10 15 Nc 3 Q14 Q8 14 Nc 4 Q6 Q9 13 Nc 5 Q5 R 12 Nc 6 Q7 o1 11 Nc 7 Q4 o0 10 8 Vss o0 9
12 2A 2Y 11
C17
4
2B
13 GND
+5V
PW1
R8
12
+5V C23
7
WR1
+5V
RF1
13
202
682 C18
6
8
R36
7 103 2
822 R39 153
1
5
4
3
R40
2
8
1
C8
3
C12 IC2
14 Vcc
4 1PR
C20
1Q 5
1 1CLR
3 1CLK 1Q 6 Nc
IC3 DM74LS08M
PC4 47u
78L15
2
PC8
E5
C5
PI
25V
47u
47u
25V
25V
PV
6 13 19 20 18 16 25 24 23
17
4
5 14 15 21 22
CPU主板:
H2C40XV.PCB
Ver2.1
相
A
相
脉
脉
冲
冲
A
相
A
相
A
相
B
相
脉
脉
脉
脉
冲
冲
冲
冲
B
相
B
相
脉
脉
冲
冲
B
Vc1
Vs1 Vc2
Vs2 Vc3
处理,送入单片机。开关电源输出的+5V,作为单片机的电源。 另外,+5V、-5V 还作为保护电路的双电路供电。一路+15V 电源, 经 PIC 和 PT1 转化为四路 15V 电源,供四路驱动电路用。
第二张图:驱动电源及端子信号来源。由电源板来的+15V 电 源,经 NE555 时基电路振荡逆变,开关变压器 PT1 四个次级绕组 输出四组互相隔离的 15V 直流电压,供驱动 IC 的供电;
B2 BD2
SD2 T1
79L05
1
Vin
VOLVTRouEtG 3
-5V
GND
47k
103
1W
1kV
1D2
SC1
SC7
470u 25V
2
SC6 470u 25V
27R 1W
SC9
5R5 101
5R4 511
TL431
+5V R52 152
5R3 152
1D1 1C7
SD1
SC2 470u 35V
27R 1W
Vs3 Vc4
Vs4
11
26 27
Nc
GND
+15V
+5V -5V
28 29 30 31 32
+15V