[实用新型]大功率步进电机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机驱动装置，尤其是大功率步进电机驱动装置。

背景技术

步进电机具有惯量低、 定位精度高、 无累积误差、 控制简单等特点, 在机电一体化产品中应用广泛, 常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有L297 和 L298这些芯片一般单相驱动电流在2 A 左右, 无法驱动更大功率电机, 限制了其应用范围。

发明内容

为了克服传统的步进电机驱动电路驱动电流小，无法驱动大功率电机的缺点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：大功率步进电机驱动装置，包括控制信号隔离模块、大电流驱动模块、逻辑控制模块、自动半流模块，其特征在于，控制信号隔离模块、大电流驱动模块、逻辑控制模块、自动半流模块依次连接。大功率步进电机驱动装置通过控制信号隔离模块对控制信号整形防止影响电机驱动，大电流驱动模块通过耐高压芯片增大电机在高频范围转矩的输出，逻辑控制模块控制步进电机的细分控制，自动半流模块在电机处于静态时自动减小电流，减小电机发热。本实用新型的有益效果是，提高了步进电机驱动电路的功率，电路简单，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；  图2是本实用新型的电结构图。

具体实施方式

在图1中，大功率步进电机驱动装置，包括控制信号隔离模块1、大电流驱动模块2、逻辑控制模块3、自动半流模块4，控制信号隔离模块1、大电流驱动模块2、逻辑控制模块3、自动半流模块4依次连接。大功率步进电机驱动装置通过控制信号隔离模块1对控制信号整形防止影响电机驱动，大电流驱动模块2通过耐高压芯片增大电机在高频范围转矩的输出，逻辑控制模块控制3步进电机的细分控制，自动半流模块4在电机处于静态时自动减小电流，减小电机发热。 

在图2中，内部集成双全桥MOSFET 驱动;最高耐压40 V, 单相输出最大电流3. 5 A(峰值) ;具有整步、 1/ 2、 1/ 8、 1/ 16 细分方式;内置温度保护芯片, 温度大于150 e 时自动断开所有输出; 具有过流保护;采用 HZIP25 封装。在控制信号隔离模块中，步进电机控制信号有3 个( CLK、 CW、 ENABLE) , 分别控制电机的转角和速度、 电机正反方向以及使能, 均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个: 首先, 防止电机干扰和损坏接口板电路; 其次, 对控制信号进行整形。对 CLK、 CW 信号, 要选择中速或高速光耦, 保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动, 且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。选择 2 片6N137高速光耦隔离 CLK、 CW, 其信号传输速率可达到 10 MH z , 1 片 TLP521 普通光耦隔离 ENABLE 信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法; 光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源, 否则不能起到隔离干扰的作用。驱动电路电源采用 28 V, 电压范围为 4. 5~ 40 V,提高驱动电压可增大电机在高频范围转矩的输出, 电压选择要根据使用情况而定。VMB、 VMA 为步进电机驱动电源引脚, 应接入瓷片去耦电容和电解电容稳压。OUT_AP、 OUT_AM、 OUT_BP、 OUT _BM 引脚分别为电机 2 相输出接口, 由于内部集成了续流二极管, 这 4个输出口不用像东芝公司的 8435 驱动芯片那样外接二极管, 从而极大地减小电路板的布线空间。应该保证芯片逻辑电压低于驱动电压, 否则芯片不能正常工作;在选取NFA、 NFB检流电阻时应选功率不小于2 W 的无感电阻; 对电机驱动电源及驱动输出连线和地的印制板布线, 应保证能稳定通过 3 A 电流;电源入口加熔断器保护驱动电路,以免电机的电流过大烧毁电路板。自动半流电路设计选用可重复触发的单稳态电路芯片 74CH123, 用电机的驱动脉冲CLK 作为单稳态电路的触发脉冲。单稳态电路的反向输出接 TQ2 引脚, 电机驱动脉冲持续时TQ2 一直保持低电平, 无驱动脉冲时保持高电平。