[发明专利]步进马达的控制方法及控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种步进马达的控制方法及控制电路。

背景技术

步进马达会依附于驱动模式而可能停止在任一全步阶或微步阶的平衡位置。由于系统摩擦力的存在，步进马达可能停止于较预计位置偏移的位置，当再度启动时若施加预定的后续激磁讯号，将可能因此而导致失步(miss-step)现象产生，使得系统不能良好地追踪预期移动。即使停止在预计位置，步进马达亦可能因为传输振动或是大于维持力矩的重力矩而产生漂移。上述的错误停止位置会成为步进马达下一次驱动时的错误步进马达的起始激磁点，若控制步进马达的激磁时序讯号固定则可能会导致步进马达原地不动或反复摆动。

此外，若控制步进马达的激磁时序讯号错误，亦会导致系统产生失步现象，而因此而产生的损失并无法藉由将驱动模式由全步阶驱动改为微步驱动而得到修正。正常而言，激磁时序讯号的变换电流相位(commutation current phase)会藉由磁性感应器(例如霍尔感应器(Hall sensor))而与步阶马达的极性相位匹配。此类磁性感应器惯常安装于直流马达或是2相步进马达(2-phase step motor)以作为变换参考，如此2相步进马达即可如同直流马达一般操作。然而基于成本考量，一般的步进马达并不会安装此类磁性感应器。是故，如何不采用磁性感应器而可以达成校正步进马达起始激磁点及激磁时序讯号的相位变换成为业界一个重要的课题。

发明内容

本揭露是有关于一种步进马达的控制方法及控制电路，利用预驱动讯号而使得步进马达的起始激磁点收敛在对应起始位置的预定范围内。

根据本揭露书的第一方面，提出一种步进马达的控制方法，该步进马达耦接至控制电路及负载装置，该控制方法包括：利用该控制电路于预驱动时期输出预驱动讯号至该步进马达，使得该步进马达的起始激磁点收敛在对应起始位置的预定范围内，其中该预驱动讯号包括两个预驱动脉冲；以及利用该控制电路于驱动时期依据收敛后的所述起始激磁点调整对应于该负载装置的激磁时序讯号并据以使用该步进马达驱动该负载装置。

根据所述的步进马达的控制方法，该控制电路调整该激磁时序讯号的起始对应位置于该预定范围内。

根据所述的步进马达的控制方法，所述预驱动脉冲的振幅及周期相关于该负载装置。

根据所述的步进马达的控制方法，更包括：利用该控制电路于维持时期输出维持讯号至该步进马达，使得该起始激磁点于该维持时期内收敛在该预定范围，其中该维持时期介于该预驱动时期及该驱动时期之间。

根据所述的步进马达的控制方法，每一个预驱动脉冲的周期至少达到预定时间。

根据一具体实施方式，本发明提供一种步进马达的控制电路，该步进马达耦接至该控制电路及负载装置，该控制电路包括：控制单元以及驱动单元。该控制单元用以产生预驱动讯号及激磁时序讯号，其中该预驱动讯号包括两个预驱动脉冲，该激磁时序讯号对应该负载装置；该驱动单元用以于预驱动时期输出该预驱动讯号至该步进马达，使得该步进马达的起始激磁点收敛在对应起始位置的预定范围内，并于驱动时期依据收敛后的所述起始激磁点调整该激磁时序讯号并据以使用该步进马达驱动该负载装置。

根据所述的步进马达的控制电路，该预驱动讯号只包括二个该预驱动脉冲。

根据所述的步进马达的控制电路，该控制电路调整该激磁时序讯号的起始对应位置于该预定范围内。

根据所述的步进马达的控制电路，所述预驱动脉冲的振幅及周期相关于该负载装置。

根据所述的步进马达的控制电路，该控制单元更用以产生维持讯号，该驱动单元更用以于维持时期输出该维持讯号至该步进马达，使得该起始激磁点于该维持时期内收敛在该预定范围，其中该维持时期介于该预驱动时期及该驱动时期之间。

本揭露书上述实施例所揭露的步进马达的控制方法及控制电路，利用具有两个预驱动脉冲的预驱动讯号而使得步进马达的起始激磁点在预驱动时期内即会收敛在对应起始位置的预定范围内，故不需使用磁性感应器即可达成校正步进马达起始激磁点的目的。更进一步地，由于步进马达的起始激磁点收敛在预定范围内，故可正确得到对应此起始位置的步阶马达的极性，如此一来，即可变换正确的激磁时序讯号的相位，并施加于步阶马达上以驱动负载装置。

于本发明的优点与精神可以由以下的附图说明及具体实施方式详述得到进一步的了解。

附图说明

图1A绘示依照一实施例的步进马达系统的示意图。

图1B～图1E分别绘示步进马达在不同步阶与相对应的激磁位置的示意图。