CN2100056U - 单电压斩波型步进电机驱动电源 - Google Patents

Abstract

单电压斩波型步进电机驱动电源，属步进电机驱 动电源，它由整流电路、脉冲电流功放电路和电流检 测与控制电路组成，其特征在于：电机绕组由单一直 流电源提供能量，该直流电源的电压值取决于电机绕 组绝缘所允许的限度，因而有时可直接用220V交流 整流得到；功放电路为场效应管实现的斩波型脉冲电 流放大电路，它和电流检测与控制电路相连。

Description

本发明属于步进电机驱动电源，主要用于驱动功率型步进电机。

在已有技术中，斩波型步进电机驱动电源是采用高、低压两个直流电源配合驱动。一般采用晶体管或可控硅作为功放元件，辅助电路比较复杂；而且要串接限流电阻，因此，设备体积大、效率低、造价高、运行频率较低。

本发明的目的是简化步进电机驱动电源，降低成本、改善输出电流波形、提高运行频率。具体技术实现方法详述如下。

在附图中，T₁、T₂、T₃、D₁、D₂、D₃、R₁、R₂、R₃构成斩波型脉冲电流功放电路。运算放大器、电压比较器、门电路及附助元件构成电流检测与控制电路，其作用是根据电流的大小控制功放管T₁关断开通，从而实现恒流斩波。检测电路中，运算放大器LM324、R₄、R₅构成同相比例放大器；电压比较器LM339、R₆、R₇构成史密特电路；R₈、D₄、C₄用来产生辅助电压。门电路C4011的作用是综合控制信号V₁和检测输出信号V₀。检测电流i和输出信号V₀的关系为一史密特回线。当i＜i₁时，V₀为高电平；当i＞i₂时，V₀为低电平。i₁、i₂取决于电路参数，且i₁＜i₂。

在控制信号的一个周期内电路的动态过程如下所述：

1、当环形分配器输出的控制信号V₁为低电平时，V₂为高电平，T₃饱和导通，T₁、T₂均截止，绕组L中无电流，此时检测电路输出V₀为高电平。

2、V₁由低变高后

（1）因原来V₀为高电平，V₂变低，T₃截止，T₁、T₂均饱和导通，绕组L中电流快速上升。

（2）当电流上升到i＞i₂时，V₀变低，V₂变高，T₁截止，绕组电流通过T₂、R₁、D₂、L形成的放电回路缓慢下降。

（3）电流降到i＜i₁时，V₀又变高，使T₁再次导通，电流上升。如此周而复始，绕组中电流在i₁与i₂之间变化，形成锯齿波电流。

3、V₁由高变低后，T₁、T₂截止，绕组电流通过D₁、D₂、L向电源放电。因驱动电压较高，电流下降沿很陡。这样就形成了顶部为锯齿波的梯形脉冲电流。

因为没有串接限流电阻，所以脉冲电流的上升、下降沿都很陡，运行频率较高。运动频率提高到一定程度，绕组电流将呈三角波，

图中直流电源为各相绕组甚至多个电机所共用。在绝缘允许的条件下，主变压器B₁可以省去。功放部分线路简单，且工作于开关状态，功耗很小。多相绕组的检测与控制电路可以制做在一块双面印刷板上。总之，整机体积可以做得很小。

图中T₃也可采用场效应管，实施中需要附加一些保护线路。

Claims (2)

1、一种斩波型步进电机驱动电源，它包括：整流电路、脉冲电流功放电路和电流检测与控制电路，其特征在于：

a、电机绕组由单一直流电源提供能量，该直流电源的电压值取决于电机绕组绝缘所允许的限度，因而，有时候可以直接用220V交流整流得到，

b、功放电路为场效应管实现的斩波型脉冲电流放大电路，它和检测与控制电路相连。

2、根据权利要求1所述的斩波型步进电机驱动电源，其特征是每相绕组的功放电路由两个场效应管、两个二极管、一个稳压管、一个高压三极管及测流电阻组成。

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