CN103166551A - 一种步进驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种步进驱动器，包括控制芯片、步进电机供电电源、将步进电机供电电源输出的交流电转换直流电以供控制芯片使用的整流电路、在控制芯片控制下对H桥电路进行驱动的半桥驱动器、分别与H桥电路和控制芯片相接用于实现对被控电机进行电流闭环控制的电流反馈模块、与控制芯片相接的CAN总线收发器、与控制芯片相接的电机码盘以及分别与电机码盘和被控电机轴相接以实现对被控电机进行位置闭环控制的码盘接口。本发明结构简单，使用操作方便，投入成本低，简化了电路，驱动器的细分数、电流大小和旋转方向均可由上位机通过CAN总线进行设置，扩大了驱动器的适用范围。

Description

一种步进驱动器

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，尤其是涉及一种步进驱动器。

背景技术

随着现代加工领域的发展，精密机械的地位越来越重要。电机作为精密机械的主要部件，对执行部件的工作精度起到至关重要的影响，所以对电机的工作状态进行精确控制便成了新的工业要求。工业生产中经常需要驱动多个步进电机或者电磁铁，而且步进电机的类型分为两相、三相、单极性，因此需要多种不同的驱动器，造成控制器不能灵活适配。而且以前的步进电机驱动器使用了CPLD来进行斩波控制，如果要转换驱动器功能，还需要重新开箱对CPLD进行编程，十分不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种步进驱动器，其结构简单且投入成本低，工作时能通过不同的接线端子与负载相接，实现不同类型的电机和电磁铁的驱动。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种步进驱动器，其特征在于：包括控制芯片、步进电机供电电源、将步进电机供电电源输出的交流电转换直流电以供控制芯片使用的整流电路、在控制芯片控制下对H桥电路进行驱动的半桥驱动器、分别与H桥电路和控制芯片相接用于实现对被控电机进行电流闭环控制的电流反馈模块、与控制芯片相接的CAN总线收发器、与控制芯片相接的电机码盘以及分别与电机码盘和被控电机轴相接以实现对被控电机进行位置闭环控制的码盘接口；所述CAN总线收发器通过CAN总线连接到布设在监控室的上位机，所述整流电路分别与控制芯片和步进电机供电电源相接，所述半桥驱动器分别与控制芯片和H桥电路相接。

上述一种步进驱动器，其特征是：所述H桥电路包括8个桥臂，且每个桥臂由一个N沟道增强型MOSFET和一个与所述MOSFET反并联的二极管组成；8个所述桥臂分别为桥臂Q1、桥臂Q2、桥臂Q3、桥臂Q4、桥臂Q5、桥臂Q6、桥臂Q7和桥臂Q8，

上述一种步进驱动器，其特征是：还包括外部壳体和布设于所述外部壳体上用于连接不同负载的接线端子①、接线端子②、接线端子③、接线端子④和接线端子⑤，所述负载分别为两相步进电机、三相步进电机、直流电机、单极性步进电机以及电磁铁。

上述一种步进驱动器，其特征是：所述桥臂Q1和桥臂Q2的联结点通过电流反馈模块与接线端子①相接，所述桥臂Q3和桥臂Q4的联结点与接线端子②相接，所述桥臂Q5和桥臂Q6的联结点与通过电流反馈模块(5)与接线端子③相接，所述桥臂Q7和桥臂Q8的联结点与接线端子④相接，所述接线端子⑤与H桥电路的公共端相接。

上述一种步进驱动器，其特征是：所述电流反馈模块为电流传感器。

上述一种步进驱动器，其特征是：所述控制芯片为单片机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单，使用操作方便，投入成本低，简化了电路，驱动器的细分数、电流大小和旋转方向均可由上位机通过CAN总线进行设置，扩大了驱动器的适用范围。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明的H桥电路原理图。

附图标记说明：

1-控制芯片；        2-步进电机供电电源；

3-整流电路；        4-半桥驱动器；    5-电流反馈模块；

6-CAN总线收发器；   7-电机码盘；      8-码盘接口；

9-H桥电路。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括控制芯片1、步进电机供电电源2、将步进电机供电电源2输出的交流电转换直流电以供控制芯片1使用的整流电路3、在控制芯片1控制下对H桥电路9进行驱动的半桥驱动器4、分别与H桥电路9和控制芯片1相接用于实现对被控电机进行电流闭环控制的电流反馈模块5、与控制芯片1相接的CAN总线收发器6、与控制芯片1相接的电机码盘7以及分别与电机码盘7和被控电机轴相接以实现对被控电机进行位置闭环控制的码盘接口8；所述CAN总线收发器6通过CAN总线连接到布设在监控室的上位机，所述整流电路3分别与控制芯片1和步进电机供电电源2相接，所述半桥驱动器4分别与控制芯片1和H桥电路9相接。

本实施例中，所述H桥电路9包括8个桥臂，且每个桥臂由一个N沟道增强型MOSFET和一个与所述MOSFET反并联的二极管组成；8个所述桥臂分别为桥臂Q1、桥臂Q2、桥臂Q3、桥臂Q4、桥臂Q5、桥臂Q6、桥臂Q7和桥臂Q8，

本实施例中，还包括外部壳体和布设于所述外部壳体上用于连接不同负载的接线端子①、接线端子②、接线端子③、接线端子④和接线端子⑤，所述负载分别为两相步进电机、三相步进电机、直流电机、单极性步进电机以及电磁铁。

本实施例中，所述桥臂Q1和桥臂Q2的联结点通过电流反馈模块5与接线端子①相接，所述桥臂Q 3和桥臂Q4的联结点与接线端子②相接，所述桥臂Q5和桥臂Q6的联结点与通过电流反馈模块5与接线端子③相接，所述桥臂Q7和桥臂Q8的联结点与接线端子④相接，所述接线端子⑤与H桥电路9的公共端相接。

本实施例中，所述电流反馈模块5为电流传感器。

本实施例中，所述控制芯片1为单片机。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种步进驱动器，其特征在于：包括控制芯片(1)、步进电机供电电源(2)、将步进电机供电电源(2)输出的交流电转换直流电以供控制芯片(1)使用的整流电路(3)、在控制芯片(1)控制下对H桥电路(9)进行驱动的半桥驱动器(4)、分别与H桥电路(9)和控制芯片(1)相接用于实现对被控电机进行电流闭环控制的电流反馈模块(5)、与控制芯片(1)相接的CAN总线收发器(6)、与控制芯片(1)相接的电机码盘(7)以及分别与电机码盘(7)和被控电机轴相接以实现对被控电机进行位置闭环控制的码盘接口(8)；所述CAN总线收发器(6)通过CAN总线连接到布设在监控室的上位机，所述整流电路(3)分别与控制芯片(1)和步进电机供电电源(2)相接，所述半桥驱动器(4)分别与控制芯片(1)和H桥电路(9)相接。

2.按照权利要求1所述的一种步进驱动器，其特征在于：所述H桥电路(9)包括8个桥臂，且每个桥臂由一个N沟道增强型MOSFET和一个与所述MOSFET反并联的二极管组成；8个所述桥臂分别为桥臂Q1、桥臂Q2、桥臂Q3、桥臂Q4、桥臂Q5、桥臂Q6、桥臂Q7和桥臂Q8。

3.按照权利要求1或2所述的一种步进驱动器，其特征在于：还包括外部壳体和布设于所述外部壳体上用于连接不同负载的接线端子①、接线端子②、接线端子③、接线端子④和接线端子⑤，所述负载分别为两相步进电机、三相步进电机、直流电机、单极性步进电机以及电磁铁。

4.按照权利要求3所述的一种步进驱动器，其特征在于：所述桥臂Q1和桥臂Q2的联结点通过电流反馈模块(5)与接线端子①相接，所述桥臂Q3和桥臂Q4的联结点与接线端子②相接，所述桥臂Q5和桥臂Q6的联结点与通过电流反馈模块(5)与接线端子③相接，所述桥臂Q7和桥臂Q8的联结点与接线端子④相接，所述接线端子⑤与H桥电路(9)的公共端相接。

5.按照权利要求1或2所述的一种步进驱动器，其特征在于：所述电 流反馈模块(5)为电流传感器。

6.按照权利要求1或2所述的一种步进驱动器，其特征在于：所述控制芯片(1)为单片机。 

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