[發(fā)明專利]一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310555567.0
• 申請(qǐng)日: 2013-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN103560730A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周振宇;徐建萍;宋曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天測(cè)控通信研究所
• 主分類號(hào): H02P8/12
• 分類號(hào): H02P8/12
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括半橋驅(qū)動(dòng)電路、H橋電路、電流取樣比較斬波電路；

其中，所述半橋驅(qū)動(dòng)電路、所述H橋電路和所述電流取樣比較斬波電路依次循環(huán)連接，并形成閉環(huán)回路，且所述H橋電路連接一步進(jìn)電機(jī)；

通過所述半橋驅(qū)動(dòng)電路控制所述H橋電路保證在所述步進(jìn)電機(jī)線圈繞組流動(dòng)的兩個(gè)電流方向完全相反，所述H橋電路控制所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并發(fā)送一電壓信號(hào)至所述電流取樣比較斬波電路；所述電流取樣比較斬波電路通過將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓比對(duì)設(shè)置后，產(chǎn)生一固定頻率斬波脈沖并反饋至所述半橋驅(qū)動(dòng)電路，從而保證所述步進(jìn)電機(jī)的額定電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還包括一相序脈沖產(chǎn)生電路，所述相序脈沖產(chǎn)生電路分別連接所述半橋驅(qū)動(dòng)電路和所述電流取樣比較斬波電路；通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述半橋驅(qū)動(dòng)電路動(dòng)作，并通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述電流取樣比對(duì)斬波電路進(jìn)行電平設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述相序脈沖產(chǎn)生電路為DSP控制電路或FPGA控制電路，通過所述DSP控制電路或FPGA控制電路控制產(chǎn)生脈沖信號(hào)啟動(dòng)開關(guān)時(shí)序，并將脈沖信號(hào)傳輸至所述半橋驅(qū)動(dòng)電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述半橋驅(qū)動(dòng)電路為一高低端驅(qū)動(dòng)升壓電路，所述高低端驅(qū)動(dòng)升壓電路包括兩個(gè)IR2110驅(qū)動(dòng)芯片，且所述IR2110驅(qū)動(dòng)芯片與所述H橋電路連接；通過所述IR2110驅(qū)動(dòng)芯片分別控制所述H橋電路使步進(jìn)電機(jī)線圈繞組中兩個(gè)電流的流動(dòng)方向完全相反。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述H橋電路包括四個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)管，所述功率場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)均設(shè)置有快恢復(fù)二極管,且所述快恢復(fù)二極管的正向最大電流為28A，反向工作峰值電壓為200V，反向恢復(fù)時(shí)間為1us；通過所述H橋電路控制所述電流取樣比較斬波電路動(dòng)作，且通過所述H橋電路驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述功率場(chǎng)效應(yīng)管分別連接一電源和采樣電阻，通過所述電源供電導(dǎo)通所述功率場(chǎng)效應(yīng)管，并通過所述采樣電阻將流過所述步進(jìn)電機(jī)的電流作為電壓采集，并將采集的電壓值發(fā)送至所述電流取樣比較斬波電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電流取樣比較斬波電路為一恒流斬波驅(qū)動(dòng)電路，所述恒流斬波驅(qū)動(dòng)電路在所述DSP控制電路和H橋電路的控制下，將所述采樣電阻采集的電壓對(duì)比基準(zhǔn)電壓，并輸出一固定頻率的反饋斬波脈沖至所述半橋驅(qū)動(dòng)電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電源一端設(shè)置有一超快回復(fù)二極管。

9.一種步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，利用如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，其特征在于，包括如下步驟：

（1）通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制開關(guān)時(shí)序并控制所述半橋驅(qū)動(dòng)電路，從而使該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作；

（2）所述半橋驅(qū)動(dòng)電路控制所述H橋電路在電源工作下，使該步進(jìn)電機(jī)線圈繞組電流方向相反，通過一采樣電阻將流過步進(jìn)電機(jī)線圈繞組的電流作為電壓采集，并將采集的電壓輸入至電流取樣比較斬波電路；

（3）通過所述電流取樣比較斬波電路在所述相序脈沖產(chǎn)生電路的控制下，將所述采集電阻采集的步進(jìn)電機(jī)的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，并產(chǎn)生一相應(yīng)的斬波脈沖輸出至所述半橋驅(qū)動(dòng)電路；

（4）所述半橋驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述電流取樣比較斬波電路反饋的斬波脈沖，控制所述H橋電路驅(qū)動(dòng)該步進(jìn)電機(jī)，并保持所述步進(jìn)電機(jī)的額定電流。