步进电机驱动电路设计分析

运用LM331、PMM8713和SI-73004规划了四相步进电机驱动电路，该驱动电路具有作业牢靠、效率高、矩频特性好的特点，并运用于数控等离子弧压主动调高体系中。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，能够经过操控脉冲个数来操控角位移量，然后到达精确定位的意图；一起能够经过操控脉冲频率来操控电机滚动的速度和加速度，然后到达调速的意图。

当前，对步进电机的操控主要有由分散器材构成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。本规划选用第三种方案，用PMM8713三相或四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A两相或四相功率驱动器，构成四相步进电机功率驱动电路，以进步集成度和牢靠性。

硬件简介

PMM8713是日本三洋电机公司出产的步进电机脉冲分配器，适用于操控三相或四相步进电机。操控三相或四相步进电机时都能够挑选3种励磁方法，每相最小吸入与拉出电流为20mA，它不只满意后级功率放大器的输入要求，并且在其一切输入端上均内嵌施密特触发电路，抗干扰能力强。

在PMM8713的内部电路中，时钟选通有些用于设定步进电机的正回转脉冲输入发。PMM8713有两种脉冲输入法：双脉冲输入法和单脉冲输入法。选用双脉冲输入法时，CP、CU两头别离输入步进电机正回转的操控脉冲。当选用单脉冲输入时，步进电机的正回转方向由U／D的高、低电位决议。

鼓励方法操控电路用来挑选选用何种励磁方法。鼓励方法判断电路用于输出检测；而可逆环形计数器则用于产生步进电机在选定的励磁方法下的各相通断时序信号。

SI-7300A的布局及功率驱动原理

SI-7300A是日本三青公司出产的高功能步进电机集成功率放大器，该器材为单极性四相驱动，选用SIPI8封装。

步进电机功率驱动级电路可分为电压和电流两种驱动方法。电流驱动方法最常用的是PWM恒流斩波驱动电路，也是最常用的高功能驱动方法。

LM331芯片

LM331是美国国家半导体公司出产的双列直插式8脚芯片，只需接入几个外部元件就能够方便地构成电压／频率(V／F)改换电路。

LM331的输出频率和输入电压存在如下联系：fo=Vi／(IRtIRL)，其间t,sub>1由外接的守时元件Rt和Ct决议，t1=1.1RtCt，IR由内部精细电流源供给，IR=1.9V／Rs。故fo=ViRs／(2.09RtRLCt)。Rs为可调电阻，它的作用是调整LM331的增益误差。Ct为滤波电容，通常为0.01～0.1μF，在滤波作用较好的情况下，可运用1μF的电容。为了进步精度和安稳度，组容元件选用低温度系数的器材。

运用举例

用PMM8713步进电机环形分配器与S17300A步进电机功率放大器规划了一个四相步进电机功率驱动电路，PMM8713采取单脉冲输入、1-2相励磁方法。PD操控端为S17300A的输入电流Io调理端，可悬空或接高电平，接高电平时可适当进步S17300A的输出电流Io，在本运用体系中悬空运用。PMM8713的时钟脉冲输入信号由LM33l(V／F)输出，方向操控信号和步进电机的起停信号由窗口对比电路给出。

窗口对比电路为步进电机供给方向操控信号和步进电机的起停操控信号。其间，U1、U2为数控等离子切割机弧压的上、下限电压，Ui为检测到的弧压。当Ui＞U1，V3输出为高电平，V4输出为低电平， V5输出为高电平；当U2＜Ui　　方向操控信号V3或V4输出端接PMM8713的C／D，操控步进电机的正回转；U5输出端接PMM8713的复位端R，操控步进电机的起停。LMM331(V／F)输出端fo接PMM8713的CK，为步进电机供给脉冲操控信号。由此可见，当U2＜Ui＜U1时，V5输出为低电平，步进电机不运动；当Ui＞U1或许Ui＜U2时，V5输出为高电平，步进电机运动(步进电机的正回转由方向操控信号操控)至U2＜Ui＜U1的范围内，然后确保Ui始终坐落U2＜Ui＜Ul范围内。

该驱动电路被用于数控等离子切割机弧压主动调高体系中，体系中的电机是42BYG009型混合式步进电机，驱动电压为直流24V。经过实践证明该步进电机功率驱动电路操控体系布局简单、功能安稳、效率高、矩频特性好，可广泛运用于小型机电一体化设备中。