[发明专利]一种多相混合式步进电机正弦波细分驱动装置

说明书

本发明公布了一种多相混合式步进电机正弦波细分驱动装置。该装置包括：带自适应功能模块的微处理器(CPU),A相驱动检测保护电路，B相驱动检测保护电路。A相驱动检测保护电路包含驱动芯片IC1、上拉电阻R3、电流检测电阻R2、全控型器件、电感能量释放电阻R1和二极管VD1，混合式步进电机A相绕组，电源VCC1和VCC2、地GND。A相和B相等各相驱动检测保护电路相同，所以其它相驱动检测保护电路省略。为了确保混合式步进电机绕组实际电流符合正弦波变化规律，本装置CPU带自适应功能模块，能够自适应微调更新保存在CPU内存的按正弦波规律变化的采样值表，从而实时调整CPU的SPWM输出值。自适应功能模块、用一个大功率高精密小电阻来兼作检测和保护之用是本发明重要创新点，同时本发明简单实用。

技术领域

本发明涉及混合式步进电机细分驱动，具体来说涉及一种混合式步进电机正弦波细分驱动。

背景技术

混合式步进电机阶梯波细分驱动方法是电机工作者知道的方法，但很多教材和很多科技工作者都以为混合式步进电机阶梯波细分驱动都能获得等幅匀速的旋转磁场。这是不对的。实际上，混合式步进电机阶梯波细分驱动获得的是不等幅且不匀速的旋转磁场(即每步细分驱动所得的合成磁动势矢量幅值不相等，且相邻合成磁动势矢量之间夹角也不相等)。从现有技术文献中获知，混合式步进电机正弦波细分驱动才能获得等幅匀速的旋转磁场甚至圆形旋转磁场。本发明根据这个原理公布了一种多相混合式步进电机正弦波细分驱动装置。

发明内容

本发明公布了一种多相混合式步进电机正弦波细分驱动装置。该装置包括：带自适应功能模块的微处理器(CPU),A相驱动检测保护电路，B相驱动检测保护电路。A相驱动检测保护电路包含驱动芯片IC1、上拉电阻R3、电流检测电阻R2、全控型器件、电感能量释放电阻R1和二极管VD1，混合式步进电机A相绕组，电源VCC1和VCC2、地GND。A相和B相等各相驱动检测保护电路相同，所以其它相驱动检测保护电路省略。为了确保运行的混合式步进电机绕组实际电流符合正弦波变化规律，本装置CPU带自适应功能模块，能够自适应微调更新保存在CPU内存的按正弦波规律变化的采样值表，从而实时调整CPU的SPWM输出值。本装置电流检测电阻R2是一种大功率高精密小电阻。CPU通过实时采样R2的电压，能够知道步进电机的每相电流瞬时值，从而判断步进电机绕组的电流是否符合要求的正弦波变化规律和是否过电流。

附图说明

图1是一种多相混合式步进电机正弦波细分驱动装置原理图。

具体实施方式

本装置包括：带自适应功能模块的微处理器(CPU),A相驱动检测保护电路，B相驱动检测保护电路。A相驱动检测保护电路包含驱动芯片IC1、上拉电阻R3、电流检测电阻R2、全控型器件、电感能量释放电阻R1和二极管VD1，混合式步进电机A相绕组，电源VCC1和VCC2、地GND。A相和B相等各相驱动检测保护电路相同，所以其它相驱动检测保护电路省略。

本装置CPU自带A/D(模数)、D/A(数模)转换和内存，这样简化了线路设计和PCB布板。CPU预先在内存保存两相或多相对称正弦波采样值并每相建立采样值表，CPU根据采样值表输出SPWM信号。两相或多相对称正弦波有下面要求：对两相混合式步进电机空间相差90度的两个对称绕组(绕组其它参数相同)，两相对称正弦波电流的相位要互差90度(正弦波其它参数相同)。对空间互差的m相混合式步进电机绕组(绕组其它参数相同)，通过正弦波电流的相位要求互差(正弦波其它参数相同)。这样的正弦波细分驱动产生的合成磁场才是一个等幅匀速的旋转磁场。当细分数越大时，等幅匀速的旋转磁场就越接近为一个圆形旋转磁场，驱动性能也越好。同时，一个空间相位多大的绕组对应通过时间相位多大的正弦波电流，不能接错线路。