步進(jìn)馬達驅動(dòng)MOS管

步進(jìn)電機驅動(dòng)器技術(shù)的開(kāi)展，從原來(lái)國外一枝獨秀到國內各種優(yōu)秀技術(shù)體現，能夠看出國內技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)也能夠看出，每一次技術(shù)的改造都會(huì )帶來(lái)幾個(gè)以高端技術(shù)去引導市場(chǎng)的市場(chǎng)反動(dòng)。

1、恒電壓驅動(dòng)

單電壓驅動(dòng)是指在電機繞組工作過(guò)程中，只用一個(gè)方向電壓對繞組供電，多個(gè)繞組交替提供電壓。該方式是一種比擬老的驅動(dòng)方式，如今根本不用了。

優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，元件少、控制也簡(jiǎn)單，完成起來(lái)比擬簡(jiǎn)單

缺陷：必需提供足夠大的電流的三極管來(lái)停止開(kāi)關(guān)處置，步進(jìn)電機運轉速度比擬低，電機震動(dòng)比擬大，發(fā)熱大。由于曾經(jīng)不再運用，所以不多描繪。

2、高低壓驅動(dòng)

由于恒電壓驅動(dòng)存在以上諸多缺陷，技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)展，研發(fā)出新的上下壓驅動(dòng)來(lái)改善恒電壓驅動(dòng)的局部缺陷，上下壓驅動(dòng)的原理是，在電機運動(dòng)到整步的時(shí)分運用高壓控制，在運動(dòng)到半步的時(shí)分運用低壓控制，中止時(shí)也是運用低壓來(lái)控制。

優(yōu)點(diǎn)：上下壓控制在一點(diǎn)水平上改善了震動(dòng)和噪音，第一次提出細分控制步進(jìn)電機的概念，同時(shí)也提出了中止時(shí)電流減半的工作形式。

缺點(diǎn)：電路相對恒電壓驅動(dòng)復雜，對三極管高頻特性請求進(jìn)步，電機低速依然震動(dòng)比擬大，發(fā)熱依然比擬大，如今根本上不運用這種驅動(dòng)形式。

3、自激式恒電流斬波驅動(dòng)

自激式恒電流斬波驅動(dòng)的工作原理是經(jīng)過(guò)硬件設計當電流到達某個(gè)設定值的時(shí)分經(jīng)過(guò)硬件將其電流關(guān)閉，然后轉為另一個(gè)繞組通電，另一個(gè)繞組通電的電流到某個(gè)固定的電流的時(shí)分，又能經(jīng)過(guò)硬件將其關(guān)閉，如此重復，推進(jìn)步進(jìn)電機運轉。

優(yōu)點(diǎn)：噪音大大減小，轉速一定水平上進(jìn)步了，性能比前兩種有一定的進(jìn)步。

缺點(diǎn)：對電路設計請求比擬高，對電路抗干擾請求比擬高，容易惹起高頻，燒壞驅動(dòng)元件，對元件性能請求比擬高。

4、電流比擬斬波驅動(dòng)(目前市場(chǎng)上主要采用的技術(shù)）

電流比擬斬波驅動(dòng)是把步進(jìn)電機繞組電流值轉化為一定比例的電壓，與D/A轉換器輸出的預設值停止比擬，比擬結果來(lái)控制功率管的開(kāi)關(guān)，從而到達控制繞組相電流的目的。

優(yōu)點(diǎn)：使運動(dòng)控制模仿正弦波的特性，大大進(jìn)步性能，運動(dòng)速度和噪音都比擬小，能夠運用比擬高的細分，是當前盛行的控制辦法。

缺點(diǎn)：電路比擬復雜，對電路中的干擾難以控制和理論請求相吻合，容易產(chǎn)生顫動(dòng)，在控制構成正弦波的波峰和波谷，容易導致高頻干擾，進(jìn)而招致驅動(dòng)元件發(fā)熱或者由于頻率過(guò)高而老化，這也是很多驅動(dòng)器運用1年多的時(shí)分容易呈現紅燈維護的主要緣由。

5、潛進(jìn)式驅動(dòng)

這是一種全新的運動(dòng)控制技術(shù)，該技術(shù)是在當前電流比擬斬波驅動(dòng)技術(shù)的前提下，克制其中的缺陷而創(chuàng )新的一種全新的驅動(dòng)辦法。其中心技術(shù)是在電流比擬斬波驅動(dòng)的前提下增加了驅動(dòng)元件發(fā)熱和高頻抑止維護技術(shù)。

優(yōu)點(diǎn)：兼有電流比擬斬波驅動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外，發(fā)熱特別小，運用壽命較長(cháng)。

缺點(diǎn)：全新技術(shù)，價(jià)錢(qián)比擬高，目前每種步進(jìn)電機和驅動(dòng)器匹配請求相比照較嚴格。

步進(jìn)馬達驅動(dòng)工作原理

步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的狀況下，電機的轉速、中止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，電機則轉過(guò)一個(gè)步f距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機只要周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特性。使得在速度、位置等控制范疇用步進(jìn)電機來(lái)控制變的十分的簡(jiǎn)單。

固然步進(jìn)電機已被普遍地應用，但步進(jìn)電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規下運用。它必需由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動(dòng)電路等組成控制系統方可運用。因而用好步進(jìn)電機卻非易事，它觸及到機械、電機、電子及計算機等許多專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)。

目前,消費步進(jìn)電機的廠(chǎng)家確實(shí)不少，但具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，可以自行開(kāi)發(fā)，研制的廠(chǎng)家卻十分少，大局部的廠(chǎng)家只一、二十人，連最根本的設備都沒(méi)有。僅僅處于一種自覺(jué)的仿制階段。這就給用戶(hù)在產(chǎn)品選型、運用中形成許多費事。

步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的一種開(kāi)環(huán)線(xiàn)性執行元件，具有無(wú)累積誤差、本錢(qián)低、控制簡(jiǎn)單特性。產(chǎn)品從相數上分有二、三、四、五相，從步距角上分有0.9°/1.8°、0.36°/0.72°，從規格上分有口42~φ130，從靜力矩上分有0.1N?M~40N?M。

運用、控制步進(jìn)電機必需由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統。驅動(dòng)控制系統組成方框圖如下：

1、脈沖信號的產(chǎn)生

脈沖信號普通由單片機或CPU產(chǎn)生，普通脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。

2、信號分配

我廠(chǎng)消費步進(jìn)馬達驅動(dòng)適配組件：是一家專(zhuān)業(yè)從事中、大、功率場(chǎng)效應管（MOSFET）、快恢復二極管、三端穩壓管開(kāi)發(fā)設計、集研發(fā)生產(chǎn)等。

3、功率放大

功率放大是驅動(dòng)系統最為重要的局部。步進(jìn)電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動(dòng)態(tài)均勻電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。均勻電流越大電機力矩越大，要到達均勻電流大這就需求驅動(dòng)系統盡量克制電機的反電勢。因此不同的場(chǎng)所采取不同的的驅動(dòng)方式，到目前為止，驅動(dòng)方式普通有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、上下壓驅動(dòng)、恒流、細分數等。為盡量進(jìn)步電機的動(dòng)態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進(jìn)電機的驅動(dòng)電源。

SH系列二相恒流斬波驅動(dòng)電源與單片機及電機接線(xiàn)圖如下：

闡明：

CP-接CPU脈沖信號（負信號，低電平有效）

OPTO-接CPU+5VFREE 脫機，與CPU地線(xiàn)相接，驅動(dòng)電源不工作

DIR-方向控制，與CPU地線(xiàn)相接，電機反轉

VCC-直流電源正端

GND-直流電源負端

A

接電機引出線(xiàn)紅線(xiàn)

接電機引出線(xiàn)綠線(xiàn)

B

接電機引出線(xiàn)黃線(xiàn)

接電機引出線(xiàn)

步進(jìn)電機的應用：步進(jìn)電機的選擇。步進(jìn)電機有步距角（觸及到相數）、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素肯定，步進(jìn)電機的型號便肯定下來(lái)了。

1、步距角的選擇：電機的步距角取決于負載精度的請求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個(gè)當量電機應走幾角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機的步距角普通有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度 （三相電機）等。

2、靜力矩的選擇：步進(jìn)電機的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難肯定，我們常常先肯定電機的靜力矩。靜力矩選擇的根據是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（普通由低速）時(shí)二種負載均要思索，加速起動(dòng)時(shí)主要思索慣性負載，恒速運轉進(jìn)只需思索摩擦負載。普通狀況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長(cháng)度便能肯定下來(lái)（幾何尺寸）

3、電流的選擇靜力矩一樣的電機，由于電流參數不同，其運轉特性差異很大，可根據矩頻特性曲線(xiàn)圖，判別電機的電流（參考驅動(dòng)電源、及驅動(dòng)電壓）

4、力矩與功率換算：步進(jìn)電機普通在較大范圍內調速運用、其功率是變化的，普通只用力矩來(lái)權衡，力矩與功率換算如下：

P= Ω?M

Ω=2π?n/60

P=2πnM/60

其P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉速，M為力矩單位為牛頓?米P=2πfM/400(半步工作）其中f為每秒脈沖數（簡(jiǎn)稱(chēng)PPS)

綜上所述選擇電機普通應遵照以下步驟：

應用中的注意點(diǎn)：

1、步進(jìn)電機應用于低速場(chǎng)所---每分鐘轉速不超越1000轉，（0.9度時(shí)6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間運用，可經(jīng)過(guò)減速安裝使其在此間工作，此時(shí)電機工作效率高，噪音低。

2、步進(jìn)電機最好不運用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。

3、由于歷史緣由，只要標稱(chēng)為12V電壓的電機運用12V外，其他電機的電壓值不是驅動(dòng)電壓伏值 ，可依據驅動(dòng)器選擇驅動(dòng)電壓（倡議：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），當然12伏的電壓除12V恒壓驅動(dòng)外也能夠采用其他驅動(dòng)電源， 不過(guò)要思索溫升。

4、轉動(dòng)慣量大的負載應選擇大機座號電機。

5、電機在較高速或大慣量負載時(shí)，普通不在工作速度起動(dòng)，而采用逐步升頻提速，一電機不失步，二能夠減少噪音同時(shí)能夠進(jìn)步中止的定位精度。

6、高精度時(shí)，應經(jīng)過(guò)機械減速、進(jìn)步電機速度,或采用高細分數的驅動(dòng)器來(lái)處理，也能夠采用5相電機，不過(guò)其整個(gè)系統的價(jià)錢(qián)較貴，消費廠(chǎng)家少，其被淘汰的說(shuō)法是外行話(huà)。

7、電機不應在振動(dòng)區內工作，如若必需可經(jīng)過(guò)改動(dòng)電壓、電流或加一些阻尼的處理。

8、電機在600PPS（0.9度）以下工作，應采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅動(dòng)。

9、應遵照先選電機后選驅動(dòng)的準繩。

其他闡明：有關(guān)低頻振動(dòng)、升降速、機械共振、工作往復運動(dòng)的誤差、平面圓弧X、Y插補誤差以及其他問(wèn)題。詳細處理方法恕不便在此敘說(shuō)，我廠(chǎng)用戶(hù)可來(lái)電咨詢(xún)，可依據詳細狀況處理。不同廠(chǎng)家的電機在設計、運用資料及加工工藝方面差異很大，選用步進(jìn)電機應注重牢靠性而輕性能、重質(zhì)量而輕價(jià)錢(qián)。最好采用同終身產(chǎn)廠(chǎng)家的控制器、驅動(dòng)器和電機。這樣便于最終客戶(hù)的維護。

步進(jìn)馬達驅動(dòng)MOS管介紹

步進(jìn)馬達驅動(dòng)器技術(shù)的開(kāi)展，少不了步進(jìn)馬達驅動(dòng)MOS管部件的使用。從原來(lái)國外一枝獨秀到國內各種優(yōu)秀技術(shù)體現，能夠看出國內技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)也能夠看出，每一次技術(shù)的改造都會(huì )帶來(lái)幾個(gè)以高端技術(shù)去引導市場(chǎng)的市場(chǎng)反動(dòng)。

MOS管原廠(chǎng)

深圳市可易亞半導體科技有限公司.是一家專(zhuān)業(yè)從事中、大、功率場(chǎng)效應管(MOSFET)、快速恢復二極管、三端穩壓管開(kāi)發(fā)設計，集研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。

2005年在深圳福田，KIA半導體開(kāi)啟了前行之路，注冊資金1000萬(wàn)，辦公區域達1200平方，已經(jīng)擁有了獨立的研發(fā)中心，研發(fā)人員以來(lái)自韓國(臺灣)超一流團隊，可以快速根據客戶(hù)應用領(lǐng)域的個(gè)性來(lái)設計方案，同時(shí)引進(jìn)多臺國外先進(jìn)設備，業(yè)務(wù)含括功率器件的直流參數檢測、雪崩能量檢測、可靠性實(shí)驗、系統分析、失效分析等領(lǐng)域。強大的研發(fā)平臺，使得KIA在工藝制造、產(chǎn)品設計方面擁有知識產(chǎn)權35項，并掌握多項場(chǎng)效應管核心制造技術(shù)。自主研發(fā)已經(jīng)成為了企業(yè)的核心競爭力。

強大的研發(fā)平臺，使得KIA在工藝制造、產(chǎn)品設計方面擁有知識產(chǎn)權35項，并掌握多項場(chǎng)效應管核心制造技術(shù)。自主研發(fā)已經(jīng)成為了企業(yè)的核心競爭力。

KIA半導體的產(chǎn)品涵蓋工業(yè)、新能源、交通運輸、綠色照明四大領(lǐng)域，不僅包括光伏逆變及無(wú)人機、充電樁、這類(lèi)新興能源，也涉及汽車(chē)配件、LED照明等家庭用品。KIA專(zhuān)注于產(chǎn)品的精細化與革新，力求為客戶(hù)提供最具行業(yè)領(lǐng)先、品質(zhì)上乘的科技產(chǎn)品。

從設計研發(fā)到制造再到倉儲物流，KIA半導體真正實(shí)現了一體化的服務(wù)鏈，真正做到了服務(wù)細節全到位的品牌內涵，我們致力于成為場(chǎng)效應管（MOSFET）功率器件領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，為了這個(gè)目標，KIA半導體正在持續創(chuàng )新，永不止步！

步進(jìn)馬達驅動(dòng)MOS管應用方案

30V 60V SERIES MOSFET:

KIA50N03、KIA100N03

KIA50N06、KIA65N06

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