CN218648744U - 一种国产化的四相步进电机驱动器 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于步进电机控制技术领域,提供了一种国产化的四相步进电机驱动器,包括:MCU控制器、DAC芯片,四路电机线圈驱动控制模块,上述电机线圈驱动控制模块均包括:双闭环控制电路、MOS管驱动电路、电流采样电路、过流/过温检测电路和RS422接口。由MCU控制DAC输出4路控制信号,设计双闭环控制电路对DAC输出信号与电机线圈电流的反馈信号做双闭环处理,并输出PWM信号控制MOS管驱动器,实现电机线圈的供电控制,达到电机转速按设定值精准调控。本申请能提升四相步进电机的控制精度及动态调速稳定性,具有器件国产化和设计成本低的特点。
Description
技术领域
本申请属于步进电机控制技术领域,尤其涉及一种国产化的四相步进电机驱动器。
背景技术
四相步进电机应用于机床、阀门控制等领域,完成工作台面的移动或阀门的打开程度,实现机床、阀门的精准和实时的控制。
四相步进电机采用单极性直流电源供电,通过对步进电机的各相线圈绕组按固定的顺序通电,可使步进电机的转子转动。四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式,八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
伴随芯片国产化、产品自主可控的需求增加,在一些场合需要四相步进电机驱动器在实现步进电机高精度控制、平稳调速的前提下,实现器件全国产化设计。
目前,四相电机驱动器芯片基本为单反馈闭环控制系统,且国内未有国产化的四相步进驱动芯片量产,导致四相电机驱动器的控制精度较低、动态调速稳定性较差,无法实现四相步进电机驱动器的全国产化。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种国产化的四相步进电机驱动器,可以解决四相步进电机的控制精度较低及动态调速稳定性较差的问题,在不使用进口电机驱动芯片的情况下实现四相步进电机高精度控制。
本申请实施例提供了一种国产化的四相步进电机驱动器,包括:
MCU控制器;
DAC芯片,DAC芯片的输入端与MCU控制器的输出端连接;
第一驱动器控制模块、第二驱动器控制模块、第三驱动器控制模块和第四驱动器控制模块;
第一驱动器控制模块、第二驱动器控制模块、第三驱动器控制模块和第四驱动器控制模块均包括:双闭环控制电路、MOS管驱动电路、MOS管、电流采样电路和过流检测电路;其中,双闭环控制电路的输入端与DAC芯片的输出端连接,MOS管驱动电路的输入端与双闭环控制电路的输出端连接,MOS管驱动电路的输出端与MOS管的栅极连接,MOS管的源级与电流采样电路的输入端连接,电流采样电路的输出端分别与双闭环控制电路的输入端和过流检测电路的输入端连接,过流检测电路的输出端与MCU控制器的输入端连接;
第一驱动器控制模块的MOS管的漏极与四相步进电机的第一相电机线圈的一端连接,第二驱动器控制模块的MOS管的漏极与四相步进电机的第二相电机线圈的一端连接,第三驱动器控制模块的MOS管的漏极与四相步进电机的第三相电机线圈的一端连接,第四驱动器控制模块的MOS管的漏极与四相步进电机的第四相电机线圈的一端连接;
第一相电机线圈的另一端、第二相电机线圈的另一端、第三相电机线圈的另一端和第四相电机线圈的另一端均与电源连接。
可选的,四相步进电机驱动器还包括RS422芯片,RS422芯片的收发端与MCU控制器的数据端连接。
可选的,四相步进电机驱动器还包括用于采集四相步进电机的温度的温度传感器,温度传感器的输出端与MCU控制器的数据端连接。
可选的,双闭环控制电路包括:
PID控制器以及第一电压比较器,PID控制器的输入端分别与DAC芯片的输出端以及电流采样电路的输出端连接,第一电压比较器的反向输入端与PID控制器的输出端连接,第一电压比较器的正向输入端与DAC芯片的输出端连接,第一电压比较器的输出端与MOS管驱动电路的输入端连接。
可选的,MOS管驱动电路包括:
与门以及MOS驱动芯片,与门的第一输入端与第一电压比较器的输出端连接,与门的第二输入端为使能端,与门的输出端与MOS驱动芯片的输入端连接,MOS驱动芯片的输出端与MOS管的栅极连接。
可选的,电流采样电路包括:
采样电阻以及信号调理电路,采样电阻的一端接地,采样电阻的另一端分别与MOS管的源级以及信号调理电路的输入端连接,信号调理电路的输出端分别与PID控制器的输入端以及过流检测电路的输入端连接。
可选的,过流检测电路包括第二电压比较器,第二电压比较器的正向输入端与信号调理电路的输出端连接,第二电压比较器的反向输入端的电压为预设电压,第二电压比较器的输出端与MCU控制器的输入端连接。
本申请的上述方案有如下的有益效果:
在本申请的实施例中,通过MCU控制器控制DAC芯片输出4路控制信号,并由双闭环控制电路对DAC输出的控制信号和电流采样电路采集的反馈信号进行处理,并输出PWM波形控制MOS驱动电路,控制电机线圈顺序供电,使四相步进电机按设定值运转。由于本申请设计了一种双闭环控制电路用于四相步进电机的驱动以及动态调速,通过对DAC的输出信号和电流采样电路输出的信号做双闭环控制处理,输出PWM波形调控电机线圈的供电电流大小,从而实现电机按转速设定值精准转动和平稳快速调速,大大提升了控制精度以及动态调速稳定性。
本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的国产化四相步进电机驱动器的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的RS422芯片、温度传感器和过流检测电路的连接示意图;
图3为本申请一实施例提供的双闭环控制电路的电路结构图;
图4为本申请一实施例提供的MOS管驱动电路的电路结构图;
图5为本申请一实施例提供的电流采样电路和过流检测电路的电路结构图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
目前,四相电机驱动器芯片基本为单反馈闭环控制系统,且未有国产化的四相步进驱动芯片量产,导致四相电机驱动器的控制精度较低、动态调速稳定性较差,无法实现四相步进电机驱动器的全国产化。
针对上述问题,本申请实施例提供了一种四相步进电机驱动器,该驱动器通过MCU控制器控制DAC芯片输出4路控制信号,并由双闭环控制电路对DAC输出的控制信号和电流采样电路采集的反馈信号进行处理,并输出PWM波形控制MOS驱动电路,控制电机线圈顺序供电,使四相步进电机按设定值运转。由于本申请设计了一种简单的双闭环控制电路用于四相步进电机的驱动以及动态调速,通过对DAC的输出信号和电流采样电路输出的信号做双闭环控制处理,输出PWM波形调控电机线圈的供电电流大小,从而实现电机按转速设定值精准转动和平稳快速调速,大大提升了控制精度以及动态调速稳定性。
下面结合具体实施例对本申请提供的四相步进电机驱动器进行示例性的说明。
如图1所示,本申请实施例提供的四相步进电机驱动器包括:
MCU控制器100、DAC芯片200、四路电机线圈驱动控制模块(可以表示为第一驱动器控制模块300、第二驱动器控制模块400、第三驱动器控制模块500和第四驱动器控制模块600)。其中,图1中的转子为四相步进电机的转子。
上述第一驱动器控制模块300、第二驱动器控制模块400、第三驱动器控制模块500和第四驱动器控制模块600均包括:双闭环控制电路、MOS管驱动电路、MOS管、电流采样电路和过流检测电路。
其中,DAC芯片200的输入端与MCU控制器100的输出端连接。
双闭环控制电路的输入端与DAC芯片200的输出端连接,MOS管驱动电路的输入端与双闭环控制电路的输出端连接,MOS管驱动电路的输出端与MOS管的栅极连接,MOS管的源极与电流采样电路的输入端连接,电流采样电路的输出端分别与双闭环控制电路的输入端和过流检测电路的输入端连接,过流检测电路的输出端与MCU控制器100的输入端连接。
第一驱动器控制模块300的MOS管的漏极与四相步进电机的第一相电机线圈的一端连接,第二驱动器控制模块400的MOS管的漏极与四相步进电机的第二相电机线圈的一端连接,第三驱动器控制模块500的MOS管的漏极与四相步进电机的第三相电机线圈的一端连接,第四驱动器控制模块600的MOS管的漏极与四相步进电机的第四相电机线圈的一端连接。
第一相电机线圈的另一端、第二相电机线圈的另一端、第三相电机线圈的另一端和第四相电机线圈的另一端均与电源连接。
需要说明的是,本申请设计的上述国产化的四相步进电机驱动器,具有成本低、控制方法简单的特点。
上述MCU控制器100用于控制DAC芯片200输出控制信号,上述DAC芯片200用于输出四路控制信号(即图1中的A相、B相、C相和D相这4路控制信号)对四个驱动器控制模块进行控制。
上述第一驱动器控制模块300用于根据DAC芯片200输出的A相控制信号控制四相步进电机A相线圈(即上述第一相电机线圈)的转速和方向,上述第二驱动器控制模块400用于根据DAC芯片200输出的B相控制信号控制四相步进电机B相线圈(即上述第二相电机线圈)的转速和方向,上述第三驱动器控制模块500用于根据DAC芯片200输出的C相控制信号控制四相步进电机C相线圈(即上述第三相电机线圈)的转速和方向,上述第四驱动器控制模块600用于根据DAC芯片200输出的D相控制信号控制四相步进电机D相线圈(即上述第四相电机线圈)的转速和方向。
上述第一驱动器控制模块300的双闭环控制电路用于对DAC芯片200输出的A相控制信号以及第一驱动器控制模块300的电流采样电路输出的A相反馈电压信号进行处理,输出PWM波形,上述第二驱动器控制模块400的双闭环控制电路用于对DAC芯片200输出的B相控制信号以及第二驱动器控制模块400的电流采样电路输出的B相反馈电压信号进行处理,输出PWM波形,上述第三驱动器控制模块500的双闭环控制电路用于对DAC芯片200输出的C相控制信号以及第三驱动器控制模块500的电流采样电路输出的C相反馈电压信号进行处理,输出PWM波形,上述第四驱动器控制模块600的双闭环控制电路用于对DAC芯片200输出的D相控制信号以及第四驱动器控制模块600的电流采样电路输出的D相反馈电压信号进行处理,输出PWM波形。
上述第一驱动器控制模块300的MOS管驱动电路用于接收PWM波形并控制第一驱动器控制模块300的MOS管的通断,上述第二驱动器控制模块400的MOS管驱动电路用于接收PWM波形并控制第二驱动器控制模块400的MOS管的通断,上述第三驱动器控制模块500的MOS管驱动电路用于接收PWM波形并控制第三驱动器控制模块500的MOS管的通断,上述第四驱动器控制模块600的MOS管驱动电路用于接收PWM波形并控制第四驱动器控制模块600的MOS管的通断。
上述第一驱动器控制模块300的MOS管用于供电控制电机A相线圈,实现电机A相线圈的供电控制,上述第二驱动器控制模块400的MOS管用于供电控制电机B相线圈,实现电机B相线圈的供电控制,上述第三驱动器控制模块500的MOS管用于供电控制电机C相线圈,实现电机C相线圈的供电控制,上述第四驱动器控制模块600的MOS管用于供电控制电机D相线圈,实现电机D相线圈的供电控制。
上述电源用于对电机A相线圈、电机B相线圈、电机C相线圈和电机D相线圈进行供电。
上述第一驱动器控制模块300的电流采样电路用于采集电机A相线圈的电流进行处理,并将处理后的A相反馈电压反馈至第一驱动器控制模块300的双闭环控制电路以及过流检测电路,上述第二驱动器控制模块400的电流采样电路用于采集电机B相线圈的电流进行处理,并将处理后的B相反馈电压反馈至第二驱动器控制模块400的双闭环控制电路以及过流检测电路,上述第三驱动器控制模块500的电流采样电路用于采集电机C相线圈的电流进行处理,并将处理后的C相反馈电压反馈至第三驱动器控制模块500的双闭环控制电路以及过流检测电路,上述第四驱动器控制模块600的电流采样电路用于采集电机D相线圈的电流进行处理,并将处理后的D相反馈电压反馈至第四驱动器控制模块600的双闭环控制电路以及过流检测电路。
如图1和图2所示,上述第一驱动器控制模块300的过流检测电路用于将A相反馈电压与预设电压进行比较,并将比较后的输出值输入至MCU控制器100,用于电机A相线圈的过流检测,上述第二驱动器控制模块400的过流检测电路用于将B相反馈电压与预设电压进行比较,并将比较后的输出值输入至MCU控制器100,用于电机B相线圈的过流检测,上述第三驱动器控制模块500的过流检测电路用于将C相反馈电压与预设电压进行比较,并将比较后的输出值输入至MCU控制器100,用于电机C相线圈的过流检测,上述第四驱动器控制模块600的过流检测电路用于将D相反馈电压与预设电压进行比较,并将比较后的输出值输入至MCU控制器100,用于电机D相线圈的过流检测。
示例性的,四相步进电机的控制信号由MCU控制器100通过通用输入与输出接口(GPIO,General-purposeinput/output)并行控制DAC芯片200输出,用于四相步进电机的转速和转向控制,按四相八拍的控制方式,DAC芯片200输出4路独立的控制信号,控制第一驱动器控制模块300、第二驱动器控制模块400、第三驱动器控制模块500和第四驱动器控制模块600,再通过第一驱动器控制模块300、第二驱动器控制模块400、第三驱动器控制模块500和第四驱动器控制模块600控制四相步进电机A相、B相、C相和D相线圈顺序供电,电机的细分数控制由MCU控制器100内部存储细分数设定值,根据MCU控制器100的存储大小最高可设置四相步进电机的512细分,实现四相步进电机的高精度步进控制,具有控制精度较高的特点,选用的DAC芯片200具有4通道输出。
需要说明的是,上述MCU控制器的功能(如控制DAC芯片的输出等)为常用MCU控制器自身的功能,示例性的,该MCU控制器100可以选用兆易创新生产的微控制单元(MCU,Microcontroller Unit)。类似的,DAC芯片根据MCU控制器的控制输出控制信号为常用DAC芯片自身的功能,示例性的,上述DAC芯片200可以选用中电58所生产的数模转换器(DAC,DigitalToAnalogConverter)芯片,其它分立器件选用国内厂商。
值得一提的是,在本申请的一些实施例中,由于本申请设计了一种简单的双闭环控制电路用于四相步进电机的驱动以及动态调速,通过对DAC的输出信号和电流采样电路输出的信号做双闭环控制处理,输出脉冲宽度调制(PWM,Pulsewidthmodulation)波形调控电机线圈的供电电流大小,从而实现电机按转速设定值精准转动和平稳快速调速,大大提升了控制精度以及动态调速稳定性。
在本申请的一些实施例中,如图2所示,四相步进电机驱动器还包括RS422芯片。
其中,RS422接口芯片的收发端与MCU控制器的数据端连接,以便上位机通过RS422接口与MCU控制器进行通讯。
示例性的,上述RS422芯片可以选用芯力特公司生产的RS422接口芯片。
需要说明的是,图2中通用异步收发传输器(UART,UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)为一种通用串行数据总线,用于异步通信。
在本申请的一些实施例中,如图2所示,四相步进电机驱动器还包括用于采集四相步进电机的温度的温度传感器,该温度传感器的输出端与MCU控制器的数据端连接,以便将温度传感器进行四相步进电机温度监测的监测值实时传送给MCU控制器,进而便于在四相步进电机温度过高时,MCU控制器能控制四相步进电机停止工作,防止四相步进电机因温度过高被损坏。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,双闭环控制电路包括PID控制器I1以及第一电压比较器I2。
其中,PID控制器I1的输入端分别与DAC芯片的输出端以及电流采样电路的输出端连接,第一电压比较器I2的反向输入端与PID控制器I1的输出端连接,第一电压比较器I2的正向输入端与DAC芯片的输出端连接,第一电压比较器I2的输出端与MOS管驱动电路的输入端连接。
示例性的,以第一驱动器控制模块为例对双闭环控制电路进行说明。首先DAC芯片输出A相基准电压VA_ref,然后通过第一控制模块的双闭环控制电路对DAC芯片输出的VA_ref和电流采样电路的A相反馈电压y(n)处理,第一环为负反馈,将第一控制模块的电流采样电路的y(n)与DAC芯片输出的VA_ref做减法后得到处理后的电压e(n)并通过PID控制器I1进行调节,输出给定值误差信号ee(n),第二环为前馈,由于PID控制器I1存在一个给定值误差ee(n),通过第二环降低给定值误差ee(n),利用第一电压比较器I2对给定值误差信号ee(n)和DAC芯片输出的设定值进行比较,当设定值大于给定值误差信号ee(n)时输出高电平,反之输出低电平,生成PWM波形,最后用PWM波形控制第一控制模块的MOS管驱动电路,第一控制模块的MOS管驱动电路控制MOSFET的通断,实现电机A相线圈的供电控制。
上述第一电压比较器I2可以选用圣邦微电子生产的电压比较器。
需要说明的是,图3中DAC芯片与PID控制器之间的符号表示信号VA_ref和信号y(n)在PID控制器中做运算后输出。需要进一步说明的是,上述PID控制器为常用PID控制器的结构,即,上述PID控制器对信号的处理过程为常用PID控制器自身的功能,且其具体可采用数字信号处理器实现。
值得一提的是,本申请设计的双闭环控制电路用于四相步进电机的驱动,与电机驱动芯片相比具有动态调速更平稳、实时的特点。
在本申请的一些实施例中,如图4所示,MOS管驱动电路包括:与门I3以及MOS驱动芯片I4。
其中,与门I3的第一输入端与第一电压比较器的输出端连接,与门I3的第二输入端为使能输入端,与门I3的输出端与MOS驱动芯片I4的输入端连接,MOS驱动芯片I4的输出端与MOS管I5的栅极连接。
示例性的,以第一驱动器控制模块为例对MOS管驱动电路进行说明,通过与门I3控制PWM信号的使能,利用MOS驱动芯片I4控制MOS管I5的通断,实现四相步进电机A相线圈的供电控制,MOS管I5的选型可根据四相步进电机A相线圈电流大小选择合适的型号,并在四相步进电机A相线圈两端并联续流二极管,用于抑制四相步进电机A相线圈断电时产生的反向压降。
需要说明的是,MOS驱动芯片控制MOS管的通断为常用MOS驱动芯片自身的功能。示例性的,上述MOS管驱动芯片I4可以选用中电58所或其他国产厂商生产的MOS管驱动芯片,上述MOS管I5可以选用新洁能公司生产的金氧半场效晶体管(MOSFET,Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)。
在本申请的一些实施例中,如图5所示,电流采样电路包括:采样电阻I6以及信号调理电路。
其中,采样电阻I6的一端接地,采样电阻I6的另一端分别与MOS管的源级以及信号调理电路的输入端连接,信号调理电路的输出端分别与PID控制器I1的输入端以及过流检测电路的输入端连接。
具体的,信号调理电路包括低通滤波器I7以及放大处理器I8。
其中,低通滤波器I7的输入端与采样电阻I6的另一端连接,低通滤波器的输出端I7与放大处理器I8的输入端连接,放大处理器I8的输出端分别与PID控制器I1的输入端以及过流检测电路的输入端连接。
示例性的,以第一驱动器控制模块为例对电流采样电路进行说明,采用mΩ级采样电阻I6串联在四相步进电机的电机A相线圈供电回路,将电流信号转为电压信号,采集的A相采样电压信号经低通滤波器I7和放大处理器I8后分成两路,一路作为第一控制模块的过流检测电路的输入,与预设电压比较后输出至MCU控制器,另一路作为反馈电压信号输入至PID控制器I1,使得四相步进电机的调速和运行更加平稳。
在本申请的一些实施例中,如图5所示,过流检测电路包括第二电压比较器I9。
其中,第二电压比较器I9的正向输入端与信号调理电路的输出端连接,第二电压比较器I9的反向输入端的电压为预设电压,第二电压比较器I9的输出端与MCU控制器的输入端连接,以便将第二电压比较器I9的电压比较值实时传送给MCU控制器。
示例性的,以第一驱动器控制模块为例对过流检测电路进行说明。过流检测电路用于将A相反馈电压与预设电压进行比较,并将比较后的输出值输入至MCU控制器100,用于电机A相线圈的过流检测,以在电机A相线圈的电流过高时,MCU控制器能通过控制MOS管驱动电路的使能端使电机A相线圈断电,防止电机A相线圈因电流过高被损坏。
以上所述是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,包括:
MCU控制器;
DAC芯片,所述DAC芯片的输入端与所述MCU控制器的输出端连接;
第一驱动器控制模块、第二驱动器控制模块、第三驱动器控制模块和第四驱动器控制模块;
所述第一驱动器控制模块、所述第二驱动器控制模块、所述第三驱动器控制模块和所述第四驱动器控制模块均包括:双闭环控制电路、MOS管驱动电路、MOS管、电流采样电路和过流检测电路;其中,双闭环控制电路的输入端与所述DAC芯片的输出端连接,所述MOS管驱动电路的输入端与所述双闭环控制电路的输出端连接,所述MOS管驱动电路的输出端与所述MOS管的栅极连接,所述MOS管的源级与所述电流采样电路的输入端连接,所述电流采样电路的输出端分别与所述双闭环控制电路的输入端和所述过流检测电路的输入端连接,所述过流检测电路的输出端与所述MCU控制器的输入端连接;
所述第一驱动器控制模块的MOS管的漏极与所述四相步进电机的第一相电机线圈的一端连接,所述第二驱动器控制模块的MOS管的漏极与所述四相步进电机的第二相电机线圈的一端连接,所述第三驱动器控制模块的MOS管的漏极与所述四相步进电机的第三相电机线圈的一端连接,所述第四驱动器控制模块的MOS管的漏极与所述四相步进电机的第四相电机线圈的一端连接;
所述第一相电机线圈的另一端、所述第二相电机线圈的另一端、所述第三相电机线圈的另一端和所述第四相电机线圈的另一端均与电源连接。
2.根据权利要求1所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述四相步进电机驱动器还包括RS422芯片,所述RS422芯片的收发端与所述MCU控制器的数据端连接。
3.根据权利要求1所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述四相步进电机驱动器还包括用于采集所述四相步进电机的温度的温度传感器,所述温度传感器的输出端与所述MCU控制器的数据端连接。
4.根据权利要求1所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述双闭环控制电路包括:
PID控制器以及第一电压比较器,所述PID控制器的输入端分别与所述DAC芯片的输出端以及所述电流采样电路的输出端连接,所述第一电压比较器的反向输入端与所述PID控制器的输出端连接,所述第一电压比较器的正向输入端与所述DAC芯片的输出端连接,所述第一电压比较器的输出端与所述MOS管驱动电路的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述MOS管驱动电路包括:
与门以及MOS驱动芯片,所述与门的第一输入端与所述第一电压比较器的输出端连接,所述与门的第二输入端为使能输入端,所述与门的输出端与所述MOS驱动芯片的输入端连接,所述MOS驱动芯片的输出端与所述MOS管的栅极连接。
6.根据权利要求4所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述电流采样电路包括:
采样电阻以及信号调理电路,所述采样电阻的一端接地,所述采样电阻的另一端分别与所述MOS管的源级以及所述信号调理电路的输入端连接,所述信号调理电路的输出端分别与所述PID控制器的输入端以及所述过流检测电路的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的国产化的四相步进电机驱动器,其特征在于,所述过流检测电路包括第二电压比较器,所述第二电压比较器的正向输入端与所述信号调理电路的输出端连接,所述第二电压比较器的反向输入端的电压为预设电压,所述第二电压比较器的输出端与所述MCU控制器的输入端连接。
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2022
- 2022-11-29 CN CN202223173674.0U patent/CN218648744U/zh active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |