CN203352521U - 基于软件细分的两相四线步进电机驱动器 - Google Patents

基于软件细分的两相四线步进电机驱动器 Download PDF

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高明煜
臧传强
曾毓
黄继业
李芸
吴占雄
何志伟
申宗枝
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Abstract

本实用新型公开了一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器，现有的步进电机驱动器存在：噪声大，发热大，工作不稳定等问题。本实用新型包括光耦隔离电路模块、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路和A-相半桥驱动电路；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路和B-相半桥驱动电路；所述的MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块和用于B相MOS管电路模块；本实用新型大大提高元器件的使用寿命，有效地降低了电机正常工作时的功耗；系统结构简单，具有明显的低廉成本优势。

Description

基于软件细分的两相四线步进电机驱动器
技术领域
本实用新型涉及一种步进电机，尤其是涉及一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器。
背景技术
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
为了适应一些领域中高精度定位和运行平稳性的要求，出现了步进电机细分驱动技术。然而当需要驱动大扭矩的步进电机时，往往所需的电压也相对较高，当电压不稳定时，容易对步进电机驱动器造成损坏，且常见的步进电机驱动器存在：噪声大，发热大，工作不稳定等问题。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器，包括光耦隔离电路模块、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；
所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路和A-相半桥驱动电路；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路和B-相半桥驱动电路；
MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块和用于B相MOS管电路模块；
所述的光耦隔离电路模块，包括十二个电阻，两个光耦；
第一光耦U1的管脚2、管脚3分别与控制电路模块的两个定时器信号输出端口连接，第二光耦U2的管脚2、管脚3分别与控制电路模块的另外两个定时器信号输出端口连接，第一光耦U1的管脚1与第二十五分压电阻R25一端连接，第二十五分压电阻R25的另一端分别与3.3V模拟电源、第二十八分压电阻R28的一端、第二十六分压电阻R26的一端、第二十七分压电阻R27的一端连接，第二十八分压电阻R28的另一端与第二光耦U2的管脚4连接；第一光耦U1的管脚4与第二十六分压电阻R26的另一端连接，第二十七分压电阻R27的另一端与第二光耦U2的管脚1连接；第一光耦U1的管脚7与第二十一分压电阻R21和第十七分压电阻R17的一端连接，第二十一分压电阻R21的另一端与第二十二分压电阻R22的一端、第二十三分压电阻R23的一端、第二十四分压电阻R24的一端、第一光耦U1的管脚8、第二光耦U2的管脚8连接并接12V模拟电源，；所述第一光耦U1的管脚6与第二十二分压电阻R22的另一端、第十八分压电阻R18的一端连接，所述第二光耦U2的管脚7与第二十三分压电阻R23的另一端、第十九分压电阻R19的一端连接，所述第二光耦U2的管脚6与第二十四分压电阻R24的另一端、第二十分压电阻R20的一端连接，第一光耦U1的管脚5、第二光耦U2的管脚5连接并接地；第十七分压电阻R17的另一端作为A+相半桥驱动电路的输入信号端；第十八分压电阻R18的另一端作为A-相半桥驱动电路的输入信号端；第十九分压电阻R19的另一端作为B-相半桥驱动电路的输入信号端；第二十分压电阻R20的另一端作为B-相半桥驱动电路的输入信号端；
      A+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
      A+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
      A-相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第二驱动芯片U4的管脚1分别与第二滤波电容C4正极、第二二极管D2的阳极连接并接12V模拟电源，第二滤波电容C4负极和第二驱动芯片U4的管脚4连接并接地，第二二极管D2阴极与第二驱动芯片U4的管脚8、第二自举电容C3正极连接，第二自举电容C3负极与第二驱动芯片U4的管脚6、第六限流电阻R6的一端连接，第二驱动芯片U4的管脚2和管脚3连接并作为A-的输入信号端，第二驱动芯片U4的管脚7与第五限流电阻R5的一端连接，第五限流电阻R5的另一端第六限流电阻R6的另一端连接，所述第二驱动芯片U4的管脚5与第七限流电阻R7的一端连接，第七限流电阻R7的另一端与第八限流电阻R8的一端连接；
      B+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第三驱动芯片U5的管脚1分别与第三滤波电容C5正极、第三二极管D3阳极连接并接12V模拟电源，第三滤波电容C5负极和第三驱动芯片U5的管脚4连接并接地，第三二极管D3阴极与第三驱动芯片U5的管脚8、第三自举电容C6正极连接，第三自举电容C6负极与第三驱动芯片U5的管脚6、第十限流电阻R10的一端连接，第三驱动芯片U5的管脚2和管脚3连接并作为B+的输入信号端，第三驱动芯片U5的管脚7与第九限流电阻R9的一端连接，第九限流电阻R9的另一端第十限流电阻R10的另一端连接，所述第三驱动芯片U5的管脚5与第十一限流电阻R11的一端连接，第十一限流电阻R11的另一端与第十二限流电阻R12的一端连接；
B -相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第四驱动芯片U6的管脚1分别与第四滤波电容C8正极、第四二极管D4的阳极连接并接12V模拟电源，第四滤波电容C8负极和第四驱动芯片U6的管脚4连接并接地，第四二极管D4阴极与第四驱动芯片U6的管脚8、第四自举电容C7正极连接，第四自举电容C7负极与第四驱动芯片U6的管脚6、第十四限流电阻R14的一端连接，第四驱动芯片U6的管脚2和管脚3连接并作为B-的输入信号端，第四驱动芯片U6的管脚7与第十三限流电阻R13的一端连接，第十三限流电阻R13的另一端第十四限流电阻R14的另一端连接，所述第四驱动芯片U6的管脚5与第十五限流电阻R15的一端连接，第十五限流电阻R15的另一端与第十六限流电阻R16的一端连接；
Ａ相MOS管电路模块包括四个MOS管，第一MOS管MOS1的D端与第二MOS管MOS2的D端连接并接24V模拟电源，第一MOS管MOS1的G端与      A+相半桥驱动电路中的第一限流电阻R1的另一端、第三限流电阻R3的另一端连接，第一MOS管MOS1的S端与第三MOS管MOS3的D端连接并与A+相半桥驱动电路中第一驱动芯片U3管脚6、第一自举电容C2的负极、第三限流电阻R3的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_A+的信号输入端，第三MOS管MOS3的S端与第四MOS管MOS4的S端、A+相半桥驱动电路中第四限流电阻R4的另一端、A-相半桥驱动电路中第八限流电阻的另一端连接并接地，第三MOS管MOS3的G端与A+相半桥驱动电路中的第二限流电阻R2的另一端、第四限流电阻R4的一端连接，第二MOS管MOS2的G端与A-相半桥驱动电路中第五限流电阻R5的另一端、第六限流电阻R6的另一端连接，第二MOS管MOS2的S端与第四MOS管MOS4的D端、A-相半桥驱动电路中第六限流电阻R6的一端、第二驱动芯片U4的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_A-的信号输入端；第四MOS管MOS4的G端与A-相半桥驱动电路中第七限流电阻R7的另一端、第八限流电阻R8的一端连接；
B相MOS管电路模块包括四个MOS管，第五MOS管MOS5的D端与第六MOS管MOS6的D端连接并接24V模拟电源，第五MOS管MOS5的G端与      B+相半桥驱动电路中的第九限流电阻R9的另一端、第十限流电阻R10的另一端连接，第五MOS管MOS5的S端与第七MOS管MOS7的D端连接并与B+相半桥驱动电路中第三驱动芯片U5管脚6、第三自举电容C6的负极、第十限流电阻R10的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_B+的信号输入端，第七MOS管MOS7的S端与第八MOS管MOS8的S端、B+相半桥驱动电路中第十二限流电阻R12的另一端、B-相半桥驱动电路中第十六限流电阻R16的另一端连接并接地，第七MOS管MOS7的G端与B+相半桥驱动电路中的第十一限流电阻R11的另一端、第十二限流电阻R12的一端连接，第六MOS管MOS6的G端与B-相半桥驱动电路中第十三限流电阻R13的另一端、第十四限流电阻R14的另一端连接，第六MOS管MOS6的S端与第八MOS管MOS8的D端、B-相半桥驱动电路中第十四限流电阻R14的一端、第四驱动芯片U6的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_B-的信号输入端；第八MOS管MOS8的G端与B-相半桥驱动电路中第十五限流电阻R15的另一端、第十六限流电阻R16的一端连接；
有益效果：本实用新型采用了带死区的电路结构，这样可以大大提高元器件的使用寿命。有效地降低了电机正常工作时的功耗；系统结构简单，与商场上雷赛科技公司的步进电机驱动器相比，具有明显的低廉成本优势。
附图说明
      图1是本实用新型的的整体架构图；
      图2是本实用新型的系统框图；
图 3是本实用新型的A相电路中的半桥驱动电路模块和MOS管电路模块；
图4 是本实用新型的B相电路中的半桥驱动电路模块和MOS管电路模块；
图5是本实用新型的STM32控制电路模块和光耦隔离电路模块。
具体实施方式
    下面结合原理图和具体操作实施对本实用新型作进一步说明。
如图1，图2所示，一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器，包括光耦隔离电路模块2、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；
所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路A-3-1和A-相半桥驱动电路A-3-2；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路B-3-1和B-相半桥驱动电路B-3-2；
MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块A-4-1和用于B相MOS管电路模块B-4-2；
如图5所示，所述的光耦隔离电路模块2，包括十二个电阻，两个光耦；
第一光耦U1的管脚2、管脚3分别与STM32控制电路模块1的管脚59管脚、60连接，第二光耦U2的管脚2、管脚3分别与STM32控制电路模块的管脚61管脚、62连接，第一光耦U1的管脚1与第二十五分压电阻R25一端连接，第二十五分压电阻R25的另一端分别与3.3V模拟电源、第二十八分压电阻R28的一端、第二十六分压电阻R26的一端、第二十七分压电阻R27的一端连接，第二十八分压电阻R28的另一端与第二光耦U2的管脚4连接；第一光耦U1的管脚4与第二十六分压电阻R26的另一端连接，第二十七分压电阻R27的另一端与第二光耦U2的管脚1连接；第一光耦U1的管脚7与第二十一分压电阻R21和第十七分压电阻R17的一端连接，第二十一分压电阻R21的另一端与第二十二分压电阻R22的一端、第二十三分压电阻R23的一端、第二十四分压电阻R24的一端、第一光耦U1的管脚8、第二光耦U2的管脚8连接并接12V模拟电源，；所述第一光耦U1的管脚6与第二十二分压电阻R22的另一端、第十八分压电阻R18的一端连接，所述第二光耦U2的管脚7与第二十三分压电阻R23的另一端、第十九分压电阻R19的一端连接，所述第二光耦U2的管脚6与第二十四分压电阻R24的另一端、第二十分压电阻R20的一端连接，第一光耦U1的管脚5、第二光耦U2的管脚5连接并接地；第十七分压电阻R17的另一端作为A+相半桥驱动电路A-3-1的输入信号端；第十八分压电阻R18的另一端作为A-相半桥驱动电路A-3-2的输入信号端；第十九分压电阻R19的另一端作为B-相半桥驱动电路B-3-1的输入信号端；第二十分压电阻R20的另一端作为B-相半桥驱动电路B-3-2的输入信号端；
      如图3所示，A+相半桥驱动电路A-3-1包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
      A+相半桥驱动电路A-3-1包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
      A-相半桥驱动电路A-3-2包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第二驱动芯片U4的管脚1分别与第二滤波电容C4正极、第二二极管D2的阳极连接并接12V模拟电源，第二滤波电容C4负极和第二驱动芯片U4的管脚4连接并接地，第二二极管D2阴极与第二驱动芯片U4的管脚8、第二自举电容C3正极连接，第二自举电容C3负极与第二驱动芯片U4的管脚6、第六限流电阻R6的一端连接，第二驱动芯片U4的管脚2和管脚3连接并作为A-的输入信号端，第二驱动芯片U4的管脚7与第五限流电阻R5的一端连接，第五限流电阻R5的另一端第六限流电阻R6的另一端连接，所述第二驱动芯片U4的管脚5与第七限流电阻R7的一端连接，第七限流电阻R7的另一端与第八限流电阻R8的一端连接；
      如图4所示，B+相半桥驱动电路B-3-1包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第三驱动芯片U5的管脚1分别与第三滤波电容C5正极、第三二极管D3阳极连接并接12V模拟电源，第三滤波电容C5负极和第三驱动芯片U5的管脚4连接并接地，第三二极管D3阴极与第三驱动芯片U5的管脚8、第三自举电容C6正极连接，第三自举电容C6负极与第三驱动芯片U5的管脚6、第十限流电阻R10的一端连接，第三驱动芯片U5的管脚2和管脚3连接并作为B+的输入信号端，第三驱动芯片U5的管脚7与第九限流电阻R9的一端连接，第九限流电阻R9的另一端第十限流电阻R10的另一端连接，所述第三驱动芯片U5的管脚5与第十一限流电阻R11的一端连接，第十一限流电阻R11的另一端与第十二限流电阻R12的一端连接；
B -相半桥驱动电路B-3-2包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第四驱动芯片U6的管脚1分别与第四滤波电容C8正极、第四二极管D4的阳极连接并接12V模拟电源，第四滤波电容C8负极和第四驱动芯片U6的管脚4连接并接地，第四二极管D4阴极与第四驱动芯片U6的管脚8、第四自举电容C7正极连接，第四自举电容C7负极与第四驱动芯片U6的管脚6、第十四限流电阻R14的一端连接，第四驱动芯片U6的管脚2和管脚3连接并作为B-的输入信号端，第四驱动芯片U6的管脚7与第十三限流电阻R13的一端连接，第十三限流电阻R13的另一端第十四限流电阻R14的另一端连接，所述第四驱动芯片U6的管脚5与第十五限流电阻R15的一端连接，第十五限流电阻R15的另一端与第十六限流电阻R16的一端连接；
Ａ相MOS管电路模块A-4-1包括四个MOS管，第一MOS管MOS1的D端与第二MOS管MOS2的D端连接并接24V模拟电源，第一MOS管MOS1的G端与   A+相半桥驱动电路A-3-1中的第一限流电阻R1的另一端、第三限流电阻R3的另一端连接，第一MOS管MOS1的S端与第三MOS管MOS3的D端连接并与A+相半桥驱动电路A-3-1中第一驱动芯片U3管脚6、第一自举电容C2的负极、第三限流电阻R3的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_A+的信号输入端，第三MOS管MOS3的S端与第四MOS管MOS4的S端、A+相半桥驱动电路A-3-1中第四限流电阻R4的另一端、A-相半桥驱动电路A-3-2中第八限流电阻的另一端连接并接地，第三MOS管MOS3的G端与A+相半桥驱动电路A-3-1中的第二限流电阻R2的另一端、第四限流电阻R4的一端连接，第二MOS管MOS2的G端与A-相半桥驱动电路A-3-2中第五限流电阻R5的另一端、第六限流电阻R6的另一端连接，第二MOS管MOS2的S端与第四MOS管MOS4的D端、A-相半桥驱动电路A-3-2中第六限流电阻R6的一端、第二驱动芯片U4的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_A-的信号输入端；第四MOS管MOS4的G端与A-相半桥驱动电路A-3-2中第七限流电阻R7的另一端、第八限流电阻R8的一端连接；
B相MOS管电路模块B-4-2包括四个MOS管，第五MOS管MOS5的D端与第六MOS管MOS6的D端连接并接24V模拟电源，第五MOS管MOS5的G端与   B+相半桥驱动电路B-3-1中的第九限流电阻R9的另一端、第十限流电阻R10的另一端连接，第五MOS管MOS5的S端与第七MOS管MOS7的D端连接并与B+相半桥驱动电路B-3-1中第三驱动芯片U5管脚6、第三自举电容C6的负极、第十限流电阻R10的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_B+的信号输入端，第七MOS管MOS7的S端与第八MOS管MOS8的S端、B+相半桥驱动电路B-3-1中第十二限流电阻R12的另一端、B-相半桥驱动电路B-3-2中第十六限流电阻R16的另一端连接并接地，第七MOS管MOS7的G端与B+相半桥驱动电路B-3-1中的第十一限流电阻R11的另一端、第十二限流电阻R12的一端连接，第六MOS管MOS6的G端与B-相半桥驱动电路B-3-2中第十三限流电阻R13的另一端、第十四限流电阻R14的另一端连接，第六MOS管MOS6的S端与第八MOS管MOS8的D端、B-相半桥驱动电路B-3-2中第十四限流电阻R14的一端、第四驱动芯片U6的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_B-的信号输入端；第八MOS管MOS8的G端与B-相半桥驱动电路B-3-2中第十五限流电阻R15的另一端、第十六限流电阻R16的一端连接；
STM32控制电路模块选择STM32103VCT6，用于实现软件细分的步进电机信号驱动；光耦隔离芯片选择HCPL-2531，其内部集成两路光耦，用于实现电路中信号隔离作用；半桥驱动电路模块的驱动芯片选择IR公司生产的IR2103驱动芯片，用于驱动H桥式电路工作；MOS管电路模块中MOS管选择ST公司的STD25NF10L，该芯片具有耐压100V，漏极电流达25A。
工作过程：一种基于软件细分的两相四线步进电机驱动器基本工作流程如下，STM32产生细分驱动信号，通过光耦隔离电路，传送至半桥驱动电路，再通过半桥驱动电路，将信号传送Ｈ桥式电路结构，从而驱动两相四线步进电机的转动。

Claims (1)

1. 基于软件细分的两相四线步进电机驱动器，包括光耦隔离电路模块、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；
其特征在于：所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路和A-相半桥驱动电路；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路和B-相半桥驱动电路；
MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块和用于B相MOS管电路模块；
所述的光耦隔离电路模块，包括十二个电阻，两个光耦；
第一光耦U1的管脚2、管脚3分别与控制电路模块的两个定时器信号输出端口连接，第二光耦U2的管脚2、管脚3分别与控制电路模块的另外两个定时器信号输出端口连接，第一光耦U1的管脚1与第二十五分压电阻R25一端连接，第二十五分压电阻R25的另一端分别与3.3V模拟电源、第二十八分压电阻R28的一端、第二十六分压电阻R26的一端、第二十七分压电阻R27的一端连接，第二十八分压电阻R28的另一端与第二光耦U2的管脚4连接；第一光耦U1的管脚4与第二十六分压电阻R26的另一端连接，第二十七分压电阻R27的另一端与第二光耦U2的管脚1连接；第一光耦U1的管脚7与第二十一分压电阻R21和第十七分压电阻R17的一端连接，第二十一分压电阻R21的另一端与第二十二分压电阻R22的一端、第二十三分压电阻R23的一端、第二十四分压电阻R24的一端、第一光耦U1的管脚8、第二光耦U2的管脚8连接并接12V模拟电源，；所述第一光耦U1的管脚6与第二十二分压电阻R22的另一端、第十八分压电阻R18的一端连接，所述第二光耦U2的管脚7与第二十三分压电阻R23的另一端、第十九分压电阻R19的一端连接，所述第二光耦U2的管脚6与第二十四分压电阻R24的另一端、第二十分压电阻R20的一端连接，第一光耦U1的管脚5、第二光耦U2的管脚5连接并接地；第十七分压电阻R17的另一端作为A+相半桥驱动电路的输入信号端；第十八分压电阻R18的另一端作为A-相半桥驱动电路的输入信号端；第十九分压电阻R19的另一端作为B-相半桥驱动电路的输入信号端；第二十分压电阻R20的另一端作为B-相半桥驱动电路的输入信号端；
     A+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
     A+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第一驱动芯片U3的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U3的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U3的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U3的管脚6、第三限流电阻R3的一端连接，第一驱动芯片U3的管脚2和管脚3连接并作为A+的输入信号端，第一驱动芯片U3的管脚7与第一限流电阻R1的一端连接，第一限流电阻R1的另一端第三限流电阻R3的另一端连接，所述第一驱动芯片U3的管脚5与第二限流电阻R2的一端连接，第二限流电阻R2的另一端与第四限流电阻R4的一端连接；
     A-相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第二驱动芯片U4的管脚1分别与第二滤波电容C4正极、第二二极管D2的阳极连接并接12V模拟电源，第二滤波电容C4负极和第二驱动芯片U4的管脚4连接并接地，第二二极管D2阴极与第二驱动芯片U4的管脚8、第二自举电容C3正极连接，第二自举电容C3负极与第二驱动芯片U4的管脚6、第六限流电阻R6的一端连接，第二驱动芯片U4的管脚2和管脚3连接并作为A-的输入信号端，第二驱动芯片U4的管脚7与第五限流电阻R5的一端连接，第五限流电阻R5的另一端第六限流电阻R6的另一端连接，所述第二驱动芯片U4的管脚5与第七限流电阻R7的一端连接，第七限流电阻R7的另一端与第八限流电阻R8的一端连接；
     B+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第三驱动芯片U5的管脚1分别与第三滤波电容C5正极、第三二极管D3阳极连接并接12V模拟电源，第三滤波电容C5负极和第三驱动芯片U5的管脚4连接并接地，第三二极管D3阴极与第三驱动芯片U5的管脚8、第三自举电容C6正极连接，第三自举电容C6负极与第三驱动芯片U5的管脚6、第十限流电阻R10的一端连接，第三驱动芯片U5的管脚2和管脚3连接并作为B+的输入信号端，第三驱动芯片U5的管脚7与第九限流电阻R9的一端连接，第九限流电阻R9的另一端第十限流电阻R10的另一端连接，所述第三驱动芯片U5的管脚5与第十一限流电阻R11的一端连接，第十一限流电阻R11的另一端与第十二限流电阻R12的一端连接；
B -相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片，第四驱动芯片U6的管脚1分别与第四滤波电容C8正极、第四二极管D4的阳极连接并接12V模拟电源，第四滤波电容C8负极和第四驱动芯片U6的管脚4连接并接地，第四二极管D4阴极与第四驱动芯片U6的管脚8、第四自举电容C7正极连接，第四自举电容C7负极与第四驱动芯片U6的管脚6、第十四限流电阻R14的一端连接，第四驱动芯片U6的管脚2和管脚3连接并作为B-的输入信号端，第四驱动芯片U6的管脚7与第十三限流电阻R13的一端连接，第十三限流电阻R13的另一端第十四限流电阻R14的另一端连接，所述第四驱动芯片U6的管脚5与第十五限流电阻R15的一端连接，第十五限流电阻R15的另一端与第十六限流电阻R16的一端连接；
Ａ相MOS管电路模块包括四个MOS管，第一MOS管MOS1的D端与第二MOS管MOS2的D端连接并接24V模拟电源，第一MOS管MOS1的G端与   A+相半桥驱动电路中的第一限流电阻R1的另一端、第三限流电阻R3的另一端连接，第一MOS管MOS1的S端与第三MOS管MOS3的D端连接并与A+相半桥驱动电路中第一驱动芯片U3管脚6、第一自举电容C2的负极、第三限流电阻R3的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_A+的信号输入端，第三MOS管MOS3的S端与第四MOS管MOS4的S端、A+相半桥驱动电路中第四限流电阻R4的另一端、A-相半桥驱动电路中第八限流电阻的另一端连接并接地，第三MOS管MOS3的G端与A+相半桥驱动电路中的第二限流电阻R2的另一端、第四限流电阻R4的一端连接，第二MOS管MOS2的G端与A-相半桥驱动电路中第五限流电阻R5的另一端、第六限流电阻R6的另一端连接，第二MOS管MOS2的S端与第四MOS管MOS4的D端、A-相半桥驱动电路中第六限流电阻R6的一端、第二驱动芯片U4的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_A-的信号输入端；第四MOS管MOS4的G端与A-相半桥驱动电路中第七限流电阻R7的另一端、第八限流电阻R8的一端连接；
B相MOS管电路模块包括四个MOS管，第五MOS管MOS5的D端与第六MOS管MOS6的D端连接并接24V模拟电源，第五MOS管MOS5的G端与   B+相半桥驱动电路中的第九限流电阻R9的另一端、第十限流电阻R10的另一端连接，第五MOS管MOS5的S端与第七MOS管MOS7的D端连接并与B+相半桥驱动电路中第三驱动芯片U5管脚6、第三自举电容C6的负极、第十限流电阻R10的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_B+的信号输入端，第七MOS管MOS7的S端与第八MOS管MOS8的S端、B+相半桥驱动电路中第十二限流电阻R12的另一端、B-相半桥驱动电路中第十六限流电阻R16的另一端连接并接地，第七MOS管MOS7的G端与B+相半桥驱动电路中的第十一限流电阻R11的另一端、第十二限流电阻R12的一端连接，第六MOS管MOS6的G端与B-相半桥驱动电路中第十三限流电阻R13的另一端、第十四限流电阻R14的另一端连接，第六MOS管MOS6的S端与第八MOS管MOS8的D端、B-相半桥驱动电路中第十四限流电阻R14的一端、第四驱动芯片U6的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_B-的信号输入端；第八MOS管MOS8的G端与B-相半桥驱动电路中第十五限流电阻R15的另一端、第十六限流电阻R16的一端连接。
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CN103684151A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 杭州电子科技大学 一种死区补偿可控的步进电机细分驱动器
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