[發明專利]一種啟動方法及GaN柵壓高步進可選電壓驅動芯片

在審

• 申請號: 202310551832.1
• 申請日: 2023-05-16
• 公開（公告）號: CN116667717A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 蘇通山
• 申請（專利權）人: 深圳市中航工控半導體有限公司
• 主分類號: H02P8/04
• 分類號: H02P8/04;H02P8/12;H02P8/36
• 代理公司: 深圳樹賢專利代理事務所(普通合伙) 44705
• 代理人: 吳寧

本申請涉及一種啟動方法及GaN柵壓高步進可選電壓驅動芯片，方法包括向步進電機發出低壓高頻驅動信號并檢測步進電機在時間序列上的多個定子電流值；會繪制電流值曲線；比較電流值曲線與預設曲線的差值；升高驅動信號的頻率與電壓；多組比較點的差值波動明顯時，增大驅動信號的電壓值并檢測步進電機的定子電流值，步進電機的定子電流值小于設定值時驅動信號的電壓值持續上升以及在定子電流值呈現下降趨勢時將驅動信號的電壓值恢復正常電壓值。本申請公開的啟動方法及GaN柵壓高步進可選電壓驅動芯片，能夠根據負載情況對頻率與電壓進行動態調整，用以啟動帶有負載的步進電機，用以降低啟動過程中的發熱量，延長步進電機的使用壽命。

技術領域

本申請涉及工業控制技術領域，尤其是涉及一種啟動方法及GaN柵壓高步進可選電壓驅動芯片。

背景技術

步進電機是一種將電能轉換為動能的執行機構。相比其他電機其具有較高的定位精度，無位置累積誤差的優點；開環控制系統使其成本教低，因此能在數控領域得到了廣泛的應用。

步進電機在帶負載啟動時，會面臨發熱、機械抖動、噪聲和共振等問題，因為在啟動初期，高壓高頻方式啟動會造成步進電機的高負載，存在燒毀風險；在一個較長時間內以低電流驅動，步進電機不輸出轉速時，這些電能依然會轉化為熱能，造成步進電機內部的高溫度。

發明內容

本申請提供一種啟動方法及GaN柵壓高步進可選電壓驅動芯片，能夠根據負載情況對頻率與電壓進行動態調整，用以啟動帶有負載的步進電機，用以降低啟動過程中的發熱量，延長步進電機的使用壽命。

本申請的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：

第一方面，本申請提供了一種啟動方法，包括：

響應于獲取到的啟動信號，向步進電機發出低壓高頻驅動信號并檢測步進電機在時間序列上的多個定子電流值；

將多個定子電流值轉移到坐標系中會繪制電流值曲線；

比較電流值曲線與預設曲線的差值，比較過程中選取多組比較點，比較過程中在橫向方向上移動電流值曲線，使多組比較點的差值趨于一致；

升高驅動信號的電壓并同時降低驅動信號的頻率，下一個頻率波形和上一個頻率波形間存在重合區域；

多組比較點的差值波動明顯時，增大驅動信號的電壓值并檢測步進電機的定子電流值，步進電機的定子電流值小于設定值時驅動信號的電壓值持續上升；以及

在定子電流值呈現下降趨勢時將驅動信號的電壓值恢復正常電壓值；

其中，多組比較點的差值無法趨于一致時，僅升高驅動信號的電壓。

在本申請的一種可能的實現方式中，步進電機的定子電流值小于設定值時驅動信號的電壓值持續上升，電壓值持續上升分為多個階段；

順序序列上，下一個階段的電壓值大于上一個階段的電壓值。

在本申請的一種可能的實現方式中，驅動信號的電壓升高且頻率降低時，驅動信號的頻率下降幅度小于驅動信號的電壓上升幅度。

在本申請的一種可能的實現方式中，驅動信號的頻率下降幅度為驅動信號的電壓上升幅度的五分之三至五分之至四。

在本申請的一種可能的實現方式中，驅動信號的頻率下降過程與電壓升高過程均為階梯式，電壓升高過程先于頻率下降過程發生。

在本申請的一種可能的實現方式中，驅動信號的電壓階梯升高過程中還包括：

按照設定頻率采集步進電機的定子電流值；

當定子電流值大于最大電流值時，切斷驅動信號的電壓輸入；以及