[发明专利]具高速响应的步进电机驱动装置

权利要求书

1.一种具高速响应的步进电机驱动装置，用以驱动一步进电机，其特征在于，

所述具高速响应的步进电机驱动装置包括：

多对激磁线圈绕组，具有与直流电源连接的各自一端且设置于所述步进电机中；

驱动控制单元,包含：

控制模块，用以提供一时钟脉冲信号；以及

驱动芯片，包含激磁控制电路和驱动电路,所述激磁控制电路用以接收所述时钟脉冲信号并响应于所述时钟脉冲信号的每个脉冲来更新和输出一激磁信号,所述驱动电路用以接收所述激磁信号并向所述步进电机供应驱动电流以驱动所述步进电机转动，而所述驱动电流和接收的所述激磁信号相对应；以及

增量式编码器，连接所述步进电机和所述控制模块，所述增量式编码器用以根据所述步进电机所转动一个步距角而同步反馈至少一个脉冲信号给所述控制模块；

其中,所述步进电机带动所述增量式编码器转动，所述增量式编码器根据自身转动的角位移转换为脉冲个数并进行转换成所述脉冲信号，并将转换后的所述脉冲信号反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述增量式编码器所反馈的所述脉冲信号作为触发更新以提供驱动所述步进电机下一次转动的所述时钟脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述控制模块为单片机(CPU)、微控制器(MCU)、或是基于ARM芯片的控制器。

3.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述控制模块还包含提供：

一电流连断信号，用以控制所述驱动芯片向所述步进电机供应或者停止供应所述驱动电流；

一激磁模式信號，用以提供所述激磁控制电路指示所述步進电機的激磁相模式；以及

一旋转方向信号，所述控制模块根据所述驱动芯片的所述激磁控制电路响应于所述时钟脉冲信号的每个脉冲更新所述激磁信号的激磁方向以决定所述步进电机正转(CW)或者反转(CCW)。

4.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述控制模块还包含根据由所述驱动芯片停止向所述驱动芯片供应所述驱动电流之时的激磁相,储存为一暂時激磁相，以及根据所述驱动芯片的所述激磁控制电路响应于所述时钟脉冲信号的每个脉冲更新所述激磁信号数量。

5.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述步进电机每完成转動一圈需要的脉冲数小于或等于所述增量式编码器线数l与转动比n的乘积時，所述步进电机每转动一圈所需要的脉冲数小于或等于所述增量式编码器反馈给所述控制模块的脉冲信号数量。

6.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述控制模块根据自所述增量式编码器接收所反馈的所述脉冲信号触发更新，生成第一个脉冲信号给所述驱动芯片以驱动所述步进电机转动一个步距角，而与所述步进电机同步转动的所述增量式编码器转动相应角度并向所述控制模块反馈n个所述脉冲信号时，所述控制模块內部計數器的计数加1，当累加到n时，所述控制模块向所述驱动芯片发出一个时钟脉冲信号，直到将脉冲数n发完。

7.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述驱动芯片采用Allegro Microsystems的型号A4982的驱动芯片。

8.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述增量式编码器采用US Digital的型号EMI-1-720-I的增量式编码器。

9.根据权利要求1所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述步进电机为二相四线式步进电机，所述多对激磁线圈绕组分别构成所述步进电机的激磁A相侧、激磁B相侧。

10.根据权利要求9所述的具高速响应的步进电机驱动装置，其特征在于,所述步进电机用以作为流量调节阀的阀门的开度控制。