[发明专利]一种压控电流源步进电机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，具体是一种压控电流源步进电机驱动装置。

背景技术

公知的，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，当步进电机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，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，达到调速的目的。 目前采用H桥的电路形式对直流电机进行驱动是一种常见的方式，《H桥控制系统》（专利号：ZL200620014994.3）公开了一种电机速度与正反转的H桥控制系统，该系统采用MCU产生PWM信号对H桥电路进行控制，由于PWM信号的时序原因，H桥在工作时可能会出现单边直通现象，功率器件也存在过冲现象，因此需要增加死区的时序控制及瞬态电压吸收电路，来对功率器件进行保护，势必增加了电路的复杂程度，影响系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压控电流源步进电机驱动装置，该驱动装置结构简单可靠性高，能够避免电机绕组的电压过冲现象以及H桥的直通现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种压控电流源步进电机驱动装置，包括用于驱动步进电机的H桥控制单元，H桥控制单元包括位于高端的左上臂PMOS管与右上臂PMOS管，以及位于低端的左下臂NMOS管与右下臂NMOS管，左上臂PMOS管与右下臂NMOS管构成第一通路，右上臂PMOS管与左下臂NMOS管构成第二通路；所述左上臂PMOS管与右上臂PMOS管的栅极分别连接有控制PMOS管通断、结构相同的第一开关电路与第二开关电路，左下臂NMOS管与右下臂NMOS管的栅极分别连接有控制NMOS管通断、结构相同的第三开关电路与第四开关电路；所述驱动装置还包括用于控制步进电机绕组电流的压控电流源电路，压控电流源电路包括运算放大器与达林顿管，控制电压经电阻R31输入运算放大器的同向输入端，运算放大器的反向输入端经电阻R32连接达林顿管的发射极，运算放大器的输出端连接达林顿管的基极，达林顿管的集电极与H桥控制单元的低端相连，达林顿管的发射极通过电阻R34接地。

进一步的，所述第一开关电路包括电阻R9、三极管Q5、电阻R19与电阻R11，电阻R9的一端接收逻辑控制电压的输入信号，另一端连接三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极串联电阻R19后连接左上臂PMOS管的栅极，左上臂PMOS管的栅极还通过电阻R11连接电源Vcc。

进一步的，所述第三开关电路包括电阻R10、三极管Q7、电阻R23、电阻R12、电阻R27与二极管D1，电阻R10的一端接收逻辑控制电压的输入信号，另一端连接三极管Q7的基极，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端分别连接电阻R12与电阻R27，电阻R12的另一端分别连接左下臂NMOS管的栅极与稳压二极管D1的阳极，电阻R27的另一端连接电源Vcc，稳压二极管D1的阴极连接达林顿管的集电极。

进一步的，所述运算放大器采用OP77。

本发明的有益效果是，通过开关电路驱动H桥的MOS管，使H桥控制单元按照需要使第一通路与第二通路按序导通，实现对步进电机的转动方向的控制；通过压控电流源电路实现控制电压对流经步进电机绕组电流的控制，从而达到控制步进电机速度的目的，达林顿管工作在线性区，遏制了步进电机绕组的电压过冲现象及H桥驱动的直通现象，无需增加死区的时序控制及瞬态过压吸收电路，结构简单可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明实施例的电路示意图。

具体实施方式