[发明专利]步进电动机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种进行1-2相励磁的步进电动机驱动装置。

背景技术

在具有被称为A相和B相的2个绕组的2相步进电动机中，当前在进行1-2相励磁方式的控制的情况下，流过步进电动机的各相的电流的组合为8个，如图7所示，进行依次切换该8步(设为步0～7)的控制。

此时，通过使A相和B相的线圈错开相位而依次从步0至7为止进行切换，从而电动机旋转，在停止时，各相在从步0至7的任意一个状态下停止。在使电动机旋转的情况下，需要流过用于产生与负载对应的扭矩的驱动电流，但如果在停止中也流过相同电流，则成为电动机发热的原因。因此，在停止中，进行切换为低于驱动电流的保持电流(图7的虚线)的控制。

例如，在图8中，说明用于针对步进电动机的A相线圈而进行上述控制的励磁电路100。对于B相线圈，虽然省略其说明，但与例示的电路相同。

电动机驱动的输入为用于决定电流切换定时的“脉冲”信号、用于决定旋转方向的“方向”信号、用于切换为驱动电流或保持电流的“CH/CD”信号，它们从未图示的控制电路(执行控制程序的CPU等)输出。

上述脉冲信号和方向信号输入至3位的计数器110中，方向信号使该计数器110切换为递增、递减。从计数器110输出表示与所述步0～7对应的电流值的3位信号，该输出向译码器120的A～C端口输入。另外，向译码器120的D端口输入1位的所述CH/CD信号。

译码器120根据图9所示的对应关系，将输入的合计4位信号变换为作为电流指令值的8位信号。通过对该译码器120的变换方式进行变更，可以变更步进电动机的驱动模式。

译码器120的输出通过D/A变换器130变换为模拟值，向下一级的误差放大器140的+端子输入。向误差放大器140的-端子输入的电流FB，由与A相线圈4串联连接的电流检测单元182检测出。误差放大器140对+端子和-端子的输入进行比较，将与上述比较后的二个电流值之差对应的信号输入至PWM发生装置150。

在PWM发生装置150中，还从三角波产生装置160输入三角波，与来自误差放大器140的信号进行比较，如果来自误差放大器140的信号较大，则输出ON信号，如果较小则输出OFF信号，其中，所述三角波是以均匀周期反复进行向上和向下的斜率绝对值相等的变化的电压信号。该ON/OFF信号成为驱动最末级的驱动电路即线圈4的H桥电路180的各FETa～FETd的信号。

H桥电路180具有：FETa及二极管183，它们并联地设置在A相线圈4的一端部和电源V之间；FETb及二极管184，它们并联地设置在A相线圈4的一端部和接地之间；FETc及二极管185，它们并联地设置在A相线圈4的另一端部和电源V之间；FETd及二极管186，它们并联地设置在A相线圈4的另一端部和接地之间；以及电流检测单元182，其与A相线圈4的端部侧串联。另外，二极管183以容许从A相线圈的一端部至电源侧通电的朝向连接，二极管184以容许从接地至A相线圈的一端部侧通电的朝向连接，二极管185以容许从A相线圈的另一端部至电源侧通电的朝向连接，二极管186以容许从接地至A相线圈的另一端部侧通电的朝向连接。

来自PWM发生装置150的ON/OFF信号直接输入至FETa及FETd，来自PWM发生装置150的ON/OFF信号经由NOT电路171、172输入至FETb及FETc。

另外，在图7的步0、1、2中，线圈电流向图8的F方向流动，此时，FETa、FETd反复ON/OFF而控制电流值。另外，在FETa、FETd反复ON/OFF中的OFF时，电流通过FETb、FETc的二极管184、185而向返回电源的方向流动。由此，此时，为了抑制二极管发热，使FETb、FETc为ON。

在步3、7中，如图7所示，电流的指令值为80H，这表示电流值为0[A]。此时，FETa～FETd的电流被控制为以F方向和其反方向交替流动，平均电流为0[A]。

在步4、5、6中，电流方向为F的反方向。即，FETb、FETc反复ON/OFF，在FETb、FETc为OFF时，使FETa、FETd为ON而控制电流值。