PWM控制的两相混合式步进电机细分驱动芯片设计

"基于PWM控制的多细分步进电机驱动芯片的设计" 本文主要探讨了如何利用PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）技术来控制步进电机，特别是针对两相混合式步进电机的细分驱动设计。步进电机因其独特的特性，如无需反馈环路就能实现高精度定位、成本低廉、易于控制且无累积误差，广泛应用于经济型数控定位系统中。 在步进电机驱动技术中，细分驱动是一种重要的控制方法，它可以显著提升电机运行的平稳性和精度。通过细分驱动，每个脉冲对应的步进角度被细分，使得电机运行更平稳，减少了振动和噪音。文章指出，将细分驱动电路集成在单个芯片上，不仅可以简化驱动电路系统，提高可靠性，还使得控制更加便捷。 作者商和忠在导师戴宇杰的指导下，深入研究了步进电机的工作原理和PWM控制技术。文章对比了步进电机的不同驱动方式，包括全步、半步和细分驱动，并强调了细分驱动的优越性。接着，作者提出了一种基于恒频脉宽调制的细分驱动方案，分析了快慢续流的优缺点，以优化电机性能。 设计方案中，包含了高精度BANDGAP电路用于提供稳定的基准电压，高速D触发器用于处理高速脉冲，脉冲发生器产生所需的控制信号，以及逻辑控制电路协同工作。此外，为了确保系统安全，还设计了过温、欠压和过流保护电路。 EPROM和3位非线性DAC结合，产生拟正弦波变化的阶梯电平，以此来控制电机绕组的电流，使得电流按照正弦规律变化，从而实现两相混合式步进电机的恒转矩8细分驱动。通过电路仿真验证了设计的可行性，证明了基于PWM控制的步进电机细分驱动芯片可以达到设计目标，即结构简单、高可靠性、运行平稳。 关键词：步进电机、细分驱动、PWM、H桥驱动、芯片设计