CN202663340U - 一种步进电机驱动电路 - Google Patents
一种步进电机驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202663340U CN202663340U CN 201220322675 CN201220322675U CN202663340U CN 202663340 U CN202663340 U CN 202663340U CN 201220322675 CN201220322675 CN 201220322675 CN 201220322675 U CN201220322675 U CN 201220322675U CN 202663340 U CN202663340 U CN 202663340U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- triode
- resistance
- channel mos
- mos pipe
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种步进电机驱动电路，包括控制单元、N沟道MOS管和第二MOS管驱动电路，其特征是：还包括P沟道MOS管和第一MOS管驱动电路，所述控制单元通过第二MOS管驱动电路与N沟道MOS管的栅极连接以控制N沟道MOS管的通断，所述控制单元通过第一MOS管驱动电路与P沟道MOS管的栅极连接以控制P沟道MOS管的通断。本步进电机驱动电路可以在较低电压下工作，从而可以应用在小型步进电机上，以及其他低工作电压的场合下。
Description
技术领域
本实用新型涉及步进电机领域，具体涉及一种步进电机驱动电路。
背景技术
本实用新型涉及一种步进驱动电路，现有的步进驱动电路主要采用N型MOS管作为功率开关，其功率器件的驱动采用专用驱动芯片，该电路存在有两方面的问题：1、专用驱动芯片成本较高；2、专用驱动芯片的工作电压一般为12VDC，这样使得步进驱动器无法在的低电压条件下（低于15VDC）正常工作。但在很多小型仪器或生化检测设备中所采用的步进电机非常小，要求驱动器的工作电压很低如在12VDC条件下。目前这类用途中的步进驱动器主要采用专用芯片来控制，但专用芯片控制的步进电机无法解决电机在中低速条件下的振动和噪声问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种步进电机驱动电路以降低驱动电路的工作电压。
一种步进电机驱动电路，包括控制单元、N沟道MOS管和第二MOS管驱动电路，还包括P沟道MOS管和第一MOS管驱动电路，所述控制单元通过第二MOS管驱动电路与N沟道MOS管的栅极连接以控制N沟道MOS管的通断，所述控制单元通过第一MOS管驱动电路与P沟道MOS管的栅极连接以控制P沟道MOS管的通断。
优选地，所述第一MOS管驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管和第三三极管是NPN三极管，所述第二三极管是PNP三极管，所述第三三极管的集电极通过第三电阻和第四电阻与电机电源连接，所述第三三极管的基极和射极分别与控制单元的第二PWM输出端和地连接，所述第一三极管的集电极、基极和射极分别与电机电源、第三电阻与第四电阻的公共端和第二三极管的射极连接，所述第二三极管的基极和集电极分别与所述第一三极管的基极和地连接，所述P沟道MOS管的栅极与第一三极管的射极连接，P沟道MOS管和N沟道MOS管串联在电机电源和地之间，P沟道MOS管和N沟道MOS管的公共端与步进电机的一个绕线组连接。
优选地，所述第一MOS管驱动电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第二电阻跨接在第三三极管的基极与射极之间，所述第三三极管的基极通过第一电阻与控制单元的第二PWM输出端连接。
优选地，所述第二MOS管驱动电路包括第四三极管、第五三极管、第一二极管、第五电阻和第七电阻，所述第四三极管和第五三极管是NPN三极管，所述第五三极管的集电极通过第七电阻与器件电源连接，所述第五三极管的基极通过第五电阻与电路电源连接、且所述第五三极管的基极与控制单元的第一PWM输出端连接，所述第五三极管的射极与地连接，第四三极管的集电极、基极和射极分别与器件电源、第五三极管的集电极和N沟道MOS管的栅极连接，第一二极管的阳极和阴极分别与第五三极管的集电极和第四三极管的射极连接，P沟道MOS管和N沟道MOS管串联在电机电源和地之间，P沟道MOS管和N沟道MOS管的公共端与步进电机的一个绕线组连接。
优选地，所述第二MOS管驱动电路还包括第六电阻，所述第五三极管的基极通过第六电阻与控制单元的第一PWM输出端连接。
优选地，还包括采样电阻和放大电路，所述采样电阻串联在N沟道MOS管和地之间，所述放大电路的输入端与采样电阻与N沟道MOS管的公共端连接，输出端与控制单元的电流采样输入端连接。
优选地，所述放大电路包括放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和第二电容，所述放大器的同相输入端通过第一电容接地、并通过第八电阻与采样电阻连接以及通过第九电阻与参考电压连接，反向输入端通过第十电阻与地连接以及通过第十一电阻与放大器的输出端连接，放大器的输出端通过第十二电阻与控制单元的电流采样输入端连接，电流采样输入端通过第二电容与地连接。
本实用新型的有益效果是：本步进电机驱动电路可以在较低电压下工作，从而可以应用在小型步进电机上，以及其他低工作电压的场合下。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的步进电机驱动电路框图；
图2是本实用新型一种实施例的步进电机驱动电路框图；
图3是本实用新型一种实施例的步进电机驱动电路图；
图4是本实用新型一种实施例的两相步进电机中A相驱动电路图；
图5是本实用新型一种实施例的电流放大电路图；
图6是本实用新型一种实施例的两相步进电机中B相驱动电路图；
图7是本实用新型一种实施例的三相步进电机驱动电路图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的具体实施例作进一步详细说明。
如图1所示，一种实施例的步进电机驱动电路，包括控制单元、N沟道MOS管和第二MOS管驱动电路，还包括P沟道MOS管和第一MOS管驱动电路，控制单元的第二PWM输出端通过第二MOS管驱动电路与N沟道MOS管的栅极连接，从而控制N沟道MOS管的导通和关断，控制单元的第一PWM输出端通过第一MOS管驱动电路与P沟道MOS管的栅极连接，从而控制P沟道MOS管的导通和关断。
如图2-4所示，在一种更为具体的实施例中，步进电机驱动电路的第一MOS管驱动电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一电阻R1和第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻4，第一三极管Q1和第三三极管Q3是NPN三极管，第二三极管Q3是PNP三极管，第三三极管Q3的集电极通过第三电阻R3和第四电阻R4与电机电源VM连接，第三三极管Q3的基极通过第一电阻R1与控制单元的第一PWM输出端(即上桥PWM输出端)连接，其射极与地GND连接，第二电阻R2跨接在第三三极管Q3的基极和射极Q3之间，第一三极管Q1的集电极、基极和射极分别与电机电源VM、第三电阻R3与第四电阻R4的公共端和第二三极管Q2的射极连接，第二三极管Q2的基极和集电极分别与第一三极管Q1的基极和地GND连接，P沟道MOS管M1的栅极与第一三极管Q1的射极连接，P沟道MOS管M1和N沟道MOS管M2串联在电机电源VM和地PGND之间，P沟道MOS管M1和N沟道MOS管M2的公共端与步进电机的一个绕线组A相绕线组的第一A相接入端A+连接。
当上桥PWM信号是高电平时，第三三极管Q3导通，这样第一三极管Q1的基极将产生一个低于电机电源电压VM但可以驱动P沟道MOS管M1的电压，这时P沟道MOS管M1的栅极电压由电机电源电压VM，通过第二三极管Q2放电，使得P沟道MOS管M1的栅极处于可以导通的值，从而P沟道MOS管M1导通；反之，当上桥PWM信号为低电平时，第三三极管Q3关断，第一三极管Q1的基极电压将提升到电机电源电压VM，这样P沟道MOS管M1的栅极电压也提升到电机电源电压VM，P沟道MOS管M1关断。
第二MOS管驱动电路包括第四三极管Q4、第五三极管Q5、第一二极管D1、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第四三极管D4和第五三极管D5是NPN三极管，第五三极管Q5的集电极通过第七电阻R7与器件电源VDD连接，其基极通过第六电阻R6与控制单元的第二PWM输出端（即下桥PWM输出端）连接，其射极与地GND连接，控制单元的第一PWM输出端通过第五电阻R5与电路电源VCC连接，第四三极管Q4的集电极、基极和射极分别与器件电源VDD、第五三极管Q5的集电极和N沟道MOS管M2的栅极连接，第一二极管D1的阳极和阴极分别与第五三极管Q5的集电极和第四三极管Q4的射极连接。
当下桥PWM为高电平时，第五三极管Q5关断，第四三极管Q4的基极电压为低于0.5V低电平，第四三极管Q4关断，N沟道MOS管M2的栅极电压由器件电源电压VDD，通过第一二极管D1，调整到低于0.5V的低电平，N沟道MOS管M2关断；反之，当下桥PWM为低电平时，第四三极管Q4的基极电压为器件电源电压VDD，第四三极管Q4导通，N沟道MOS管M2的栅极电压由低电平提升到器件电源电压VDD，N沟道MOS管M2导通。
当步进电机是两相步进电机时，其包括A相驱动电路和B相驱动电路，A相驱动电路包括结构相同的左A相驱动电路和右A相驱动电路，如图4所示，其中两相步进电机的A相绕组接在第一A相接入端A+和第二A相接入端A-之间，而左A相驱动电路或右A相驱动电路由上述第一MOS管驱动电路和第二MOS管驱动电路构成。同样，B相驱动电路结构与A相驱动电路相同，包括结构相同的左B相驱动电路和右B相驱动电路，如图6所示，其中两相步进电机的B相绕组接在第一B相接入端B+和第二B相端B-之间。控制单元提供8路PWM控制信号，分别为：LAH、LAL、RAH、RAL、LBH、LBL、RBH、RBL。
当步进电机是三相步进电机时，其包括结构相同的A相驱动电路、B相驱动电路和C相驱动电路，三者均有上述第一MOS管驱动电路和第二MOS管驱动电路构成。控制单元提供6路PWM控制信号，分别为：AH、AL、BH、BL、CH、CL。
步进电机驱动电路还包括采样电阻RSA1和放大电路，采样电阻RSA1串联在N沟道MOS管M2和地PGND之间，放大电路包括放大器U13C、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1和第二电容C2，放大器U13C的同相输入端通过第一电容C1接地，该同相输入端还通过第八电阻R8与采样电阻RSA1的端点M连接、以及通过第九电阻R9与参考电压REF（在一个具体实施例中，该参考电压可以选用1.65V）连接，放大器U13C的反向输入端通过第十电阻R10与地GND连接、并通过第十一电阻R11与放大器U13C的输出端连接，放大器U13C的输出端通过第十二电阻R12与控制单元的电流采样输入端ISAO连接，电流采样输入端ISAO通过第二电容C2与地GND连接。
其中，A相采样电阻RSA1可以串接在左A相驱动电路或右A相驱动电路中以实现对A相电流的采样；同样，B相采样电阻RSB1可以串接在左B相驱动电路或右B相驱动电路中以实现对B相电流的采样。无论是两相步进驱动电路还是三相步进器，电流采样电路为2路。其中三相步进驱动电路可以选择A、B、C中间的任意两相进行电流采样。
本电路的P沟道MOS管和N沟道MOS管作为功率开关，其功率器件的驱动采用三极管和二极管等电路组成，该电路适合于工作电压在9~40VDC的宽电压范围应用的步进驱动器。
Claims (7)
1.一种步进电机驱动电路，包括控制单元、N沟道MOS管和第二MOS管驱动电路，其特征是：还包括P沟道MOS管和第一MOS管驱动电路，所述控制单元通过第二MOS管驱动电路与N沟道MOS管的栅极连接以控制N沟道MOS管的通断，所述控制单元通过第一MOS管驱动电路与P沟道MOS管的栅极连接以控制P沟道MOS管的通断。
2.如权利要求1所述的步进电机驱动电路，其特征是：所述第一MOS管驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第三电阻和第四电阻，所述第一三极管和第三三极管是NPN三极管，所述第二三极管是PNP三极管，所述第三三极管的集电极通过第三电阻和第四电阻与电机电源连接，所述第三三极管的基极和射极分别与控制单元的第二PWM输出端和地连接，所述第一三极管的集电极、基极和射极分别与电机电源、第三电阻与第四电阻的公共端和第二三极管的射极连接，所述第二三极管的基极和集电极分别与所述第一三极管的基极和地连接，所述P沟道MOS管的栅极与第一三极管的射极连接，P沟道MOS管和N沟道MOS管串联在电机电源和地之间，P沟道MOS管和N沟道MOS管的公共端与步进电机的一个绕线组连接。
3.如权利要求2所述的步进电机驱动电路，其特征是：所述第一MOS管驱动电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第二电阻跨接在第三三极管的基极与射极之间，所述第三三极管的基极通过第一电阻与控制单元的第二PWM输出端连接。
4.如权利要求1所述的步进电机驱动电路，其特征是：所述第二MOS管驱动电路包括第四三极管、第五三极管、第一二极管、第五电阻和第七电阻，所述第四三极管和第五三极管是NPN三极管，所述第五三极管的集电极通过第七电阻与器件电源连接，所述第五三极管的基极通过第五电阻与电路电源连接、且所述第五三极管的基极与控制单元的第一PWM输出端连接，所述第五三极管的射极与地连接，第四三极管的集电极、基极和射极分别与器件电源、第五三极管的集电极和N沟道MOS管的栅极连接，第一二极管的阳极和阴极分别与第五三极管的集电极和第四三极管的射极连接，P沟道MOS管和N沟道MOS管串联在电机电源和地之间，P沟道MOS管和N沟道MOS管的公共端与步进电机的一个绕线组连接。
5.如权利要求4所述的步进电机驱动电路，其特征是：所述第二MOS管驱动电路还包括第六电阻，所述第五三极管的基极通过第六电阻与控制单元的第一PWM输出端连接。
6.如权利要求1-5任一所述的步进电机驱动电路，其特征是：还包括采样电阻和放大电路，所述采样电阻串联在N沟道MOS管和地之间，所述放大电路的输入端与采样电阻与N沟道MOS管的公共端连接，输出端与控制单元的电流采样输入端连接。
7.如权利要求6所述的步进电机驱动电路，其特征是：所述放大电路包括放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和第二电容，所述放大器的同相输入端通过第一电容接地、并通过第八电阻与采样电阻连接以及通过第九电阻与参考电压连接，反向输入端通过第十电阻与地连接以及通过第十一电阻与放大器的输出端连接，放大器的输出端通过第十二电阻与控制单元的电流采样输入端连接，电流采样输入端通过第二电容与地连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220322675 CN202663340U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种步进电机驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220322675 CN202663340U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种步进电机驱动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202663340U true CN202663340U (zh) | 2013-01-09 |
Family
ID=47458214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220322675 Expired - Fee Related CN202663340U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种步进电机驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202663340U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104682795A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | 无刷直流电机控制电路 |
| CN107959491A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 英迪迈智能驱动技术无锡股份有限公司 | 一种高效节能型p+n沟道驱动电路 |
-
2012
- 2012-07-05 CN CN 201220322675 patent/CN202663340U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104682795A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | 无刷直流电机控制电路 |
| CN107959491A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-24 | 英迪迈智能驱动技术无锡股份有限公司 | 一种高效节能型p+n沟道驱动电路 |
| CN107959491B (zh) * | 2017-12-29 | 2024-03-19 | 英迪迈智能驱动技术无锡股份有限公司 | 一种高效节能型p+n沟道驱动电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102495265B (zh) | 一种mosfet开关元件的电流采样电路 | |
| CN102457163A (zh) | 动电路以及具备该驱动电路的半导体装置 | |
| CN103095104A (zh) | 栅极驱动电路 | |
| CN104979813B (zh) | 一种限流保护电路 | |
| CN206807279U (zh) | 一种桥式驱动电路 | |
| CN202663340U (zh) | 一种步进电机驱动电路 | |
| CN203858468U (zh) | 空调器的待机功耗控制电路及空调器 | |
| CN103323653B (zh) | 一种低边采样电路 | |
| CN203445592U (zh) | 一种带短路保护的高端输出电路 | |
| CN106505526A (zh) | 一种用于电机驱动的高端过流保护电路拓扑结构 | |
| CN203325804U (zh) | 一种新型继电器控制电路 | |
| CN205829597U (zh) | 推挽式驱动功率管电路 | |
| CN102307002B (zh) | 一种带负压关断的功率开关管的驱动电路 | |
| CN101741078B (zh) | 一种igbt驱动电压的过压欠压保护锁定电路 | |
| CN114501733B (zh) | 一种具有开路检测功能的led恒流驱动电路 | |
| CN203259915U (zh) | 一种单片机大功率pwm输出电路 | |
| CN206650647U (zh) | 一种大功率igbt驱动电路 | |
| CN2792013Y (zh) | 有源嵌位驱动电路及其反向功率晶体管保护电路 | |
| CN203337775U (zh) | 一种igbt状态检测电路 | |
| CN104634398A (zh) | 一种励磁电路加高压系统及方法 | |
| CN204517773U (zh) | 一种单端输入迟滞比较电路 | |
| CN209313724U (zh) | 一种电压转换电路和驱动装置 | |
| CN207117158U (zh) | 一种保护电路 | |
| CN203014675U (zh) | 升降压开关电源及其控制器 | |
| CN207799018U (zh) | Igbt驱动器双脉冲试验平台 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130109 Termination date: 20200705 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |