步进电机驱动笔记-步进电机驱动器的软硬件设计总结

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步进电机驱动器的设计，硬件部分主要有如下几个部分：

• 脉冲，方向，使能信号处理部分。光耦电路，现在市面上大部分驱动器有三个光耦的输入通道，其中使能通道只需要很低的速度，采用817系列的光耦就可以搞定。另外的两个通道根据速度要求不同，部分公司采用安高华A2531和2631，另外部分公司采用6N137。整形电路，这块电路简单的可以通过上拉电阻，以及一个300pf左右的电容作为简单的滤波，也可以使用RC滤波电路。也可以根据需要加入一个74HC14D施密特触发器作为整形。
• 电源部分：采用开关电源，市面上UC3843的方案被大量使用。
• H桥电路：大部分都采用NMOS作H桥，采用IR210X系列的半桥驱动芯片。也有使用N+P的情况。
• 保护电路：电压保护，电流保护，过温保护。主要是过流的保护，容易烧掉昂贵的MOS管，特别需要注意，大部分都没有做过温保护，因为过温通常就是因为过流产生的。过压的保护很简单，用分压电阻和电压基准比较输出就可以，电流的保护通常做50%的余量，也可以使用比较器进行比较。
• PWM环电路：市面上采用单片机，FPGA+TLC7528的项目比较多，最近两年全数字的驱动器也火起来了，开始使用DSC和DSP系列作驱动器。如果采用单片机+7528，电流采样采用H桥+一个高精度的无感电阻，通常用到几百毫欧的采样电阻，功率选择5W左右，则电流采样放大以后，直接输入到单片机的ADC引脚，从而调整PWM的占空比，进行斩波恒流。
  

MCU部分：MCU通常为单片机，FPGA和DSP，或者是单块的集成电路。目前单块的集成电路大部分都用在57以及更小功率的场合。而MCU+H桥的电路用在更高功率的场合。但是基本上MCU所包含的模块基本上包括了如下的功能：

• 正弦表：这个表可以根据需要进行修改，也有更加先进的技术对这个表进行了修正，以达到一个和负载更加匹配的条件。如采用最高256细分的场合，可以将正弦波的X轴进行等分，计算出Y轴的值，从而生成正弦表。
• 细分计算：这个配合正弦表，进行正弦表的跳转处理，比如如果按照100%作为峰值，两细分情况下，第一梯则为sin45度为71%，如果是4细分，则第一梯为sin22.5度所对应的Y值。
• 输入逻辑处理，输入通常有脉冲信号，方向，使能，保护信号，半流信号，细分信号，甚至有电流的设置信号，这个输入逻辑必须配合时序图做细心的分析，以得到正确的时序。
• PWM和报警信号的输出，PWM模块是MCU的核心，市场上有大量专门针对电机驱动的MCU，microchip公司还i有专门针对电机驱动的MCPWM，方便进行PWM的设置。PWM的占空比的值通过反馈回来的采样电流值进行调整，从而得到一个正弦的电流跟随输出。
• 带ADC的模块可以直接采样电流值，用DSC进行处理以后，进行调整，这样，就不再需要用DAC芯片输出一个和采样电流的对比信号，从而降低成本
  

eydj2008

怎么没人顶 很好的经验分享

semonpic

不错，说的好

fsyicheng

楼主的驱动是用在大功率电机的吗？这样的方案成本大概在什么水平。

yapafeika

楼主讲的很好，学习了

锗一

希望楼主多发点此类帖子！

会会

顶顶顶顶顶顶顶顶

lion_cai

very good !!!!!!!!!!!!!!!!111

music_586

不错，支持楼主分享经验；

caoyong118

kinlin

学习中

bhddl

讲的太好了，授人以渔

kalin2023

电子设计新人，来学习学习，看看大神们的思路都是怎么样的。

kaka_hu

此帖出自电机驱动控制（Motor Control）论坛