驱动器原理
1.恒流驱动
恒流控制的基本思想是通过控制主电路中MOSFET的导通时间，即调节MOSFET触发信号的脉冲宽度，来达到控制输出驱动电压进而控制电机绕组电流的目的。
2.单极性驱动
单极性 （unipolar） 和双极性 （bipolar） 是步进电机常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位，电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈，整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机，但这种称呼容易令人混淆又不正确，因为它其实只有两个相位，准确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机，实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。
3.双极性驱动
双极性步进电机的驱动电路则如图2所示，它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机，虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路，它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍，其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动，上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压，所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。
4.微步驱动
微步驱动技术是一种电流波形控制技术。其基本思想是控制每相绕组电流的波形，使其阶梯上升或下降，即在0和较大值之间给出多个稳定的中间状态，定子磁场的旋转过程中也就有了多个稳定的中间状态，对应于电机转子旋转的步数增多、步距角减小。采用细分驱动技术可以大大提高步进电机的步矩分辨率，减小转矩波动，避免低频共振及降低运行噪声 。
驱动器结构组成及作用
步进驱动器接收上位机的脉冲信号，再分配脉冲信号，再把信号功率放大，再输出给步进电动机绕组，使电动机转动。由此可知，步进驱动器一般由脉冲信号发生电路、脉冲分配电路和功率放大电路构成。
1、脉冲发生器（变频信号源）：将产生的基准频率信号输入给脉冲分配器，由上位机或多谐振荡器和单结晶体管构成的弛张振荡器电路来发送脉冲。
2、脉冲分配器（环形分配器）：由双稳态触发器和门电路组成，也可由可编程逻辑器件组成，是一个数字逻辑单元，作用是根据运行指令按一定的逻辑关系分配脉冲信号到每一相的脉冲放大器上。
步进驱动器的主要优点
伺服电机等小型电机被认为具有复杂的结构和操作，相反，步进驱动器结构简单，操作简单，管理方便，步进驱动器在汽车界享有盛誉，其突出特点如下：难以置信的停止精度：当电机开始旋转时，它们获得的动能是线性和旋转能量的结合，因此，它们获得了一些惯性，这必须阻止这种有害的惯性。现在看来，小型电机似乎没有太多的惯性，但在高速运转时，它们的惯性必须立即停止，以避免在旋转机械上出现不良结果。在这种情况下，步进驱动器具有较好的停止精度，在步进电机的开环运行中，可以实现准确的调节。当步进驱动器用于转台运动时，在无负载情况下，其停止精度近似为±0.05°。由于步进驱动器的内部工作取决于电机的步进，因此不需要额外的编码器来进行额外操作，这使得其结构简单。
驱动器的细分驱动
细分驱动:细分驱动模式具有低速振动很小和定位精度高两大优点。对于有时需要低速运行(即电机转轴有时工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分型步进电机驱动器获得广泛应用。其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度(即0.1125°)。
以上信息由专业从事直流驱动器公司的坦途自动化于2024/7/26 12:04:36发布
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