SLA7033M在二相步進(jìn)電機驅(qū)動電路中的應(yīng)用研究-論文網(wǎng)

1、SLA7033M在二相步進(jìn)電機驅(qū)動電路中的應(yīng)用研究-論文網(wǎng)論文摘要：提出一種以SLA7033M為驅(qū)動芯片的二相步進(jìn)電機驅(qū)動電路設(shè)計方案，并給出了PMM8713、HD7406和SLA7033M的結(jié)構(gòu)框圖和主要技術(shù)指標(biāo)，該驅(qū)動電路在全自動裁線剝皮扭線機應(yīng)用中，取得良好的效果, 滿足設(shè)計的要求。論文關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機,驅(qū)動電路0引言步進(jìn)電機是一種數(shù)字電機，它能夠?qū)⒚}沖信號精確的轉(zhuǎn)變成角位移，其角位移的大小和轉(zhuǎn)速分別與電脈沖的個數(shù)及其頻率成正比，并且在時間上與輸入脈沖同步。它具有定位精度高、無位置累積誤差、控制簡單、易于實現(xiàn)開環(huán)控制等優(yōu)點，因此被廣泛地應(yīng)用于各種自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域中，常用作定位控制和定速

2、控制。本文提出以SLA7033M為驅(qū)動芯片的一種二相步進(jìn)電機驅(qū)動電路設(shè)計方案。1步進(jìn)電機驅(qū)動電路設(shè)計步進(jìn)電機的重要特點是不能直接連到交直流電源上工作，它必須與相應(yīng)的驅(qū)動電路配合使用。驅(qū)動電路的輸出可為電機各相提供相應(yīng)通電順序的勵磁電流，其工作性能很大程度上取決于所使用的驅(qū)動電路的類型和實際參數(shù)。因此步進(jìn)電機驅(qū)動電路的設(shè)計是步進(jìn)電機控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，驅(qū)動電路的構(gòu)成如圖1所示，一般主要由脈沖分配器回路、信號放大與處理、功率放大器等部分組成。圖1步進(jìn)電機驅(qū)動電路主要構(gòu)成其中脈沖分配器用來接受控制電路的脈沖，并按步進(jìn)電機狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的狀態(tài)順序產(chǎn)生各相導(dǎo)通或截止的信號；信號放大與處理電路將脈沖分配器輸

3、出的信號加以放大后送入推動級，推動級的作用是將較小的信號放大成足以推動功率放大器的輸入信號，有時推動級還承擔(dān)電平轉(zhuǎn)換的任務(wù)；功率放大器直接與電機的各相繞組連接，它接收來自推動級的信號，控制電機各相繞組的導(dǎo)通與截止，同時也對繞組承受的電壓和電流進(jìn)行控制。11脈沖分配器PMM8713本電路的設(shè)計采用日本三洋電機公司生產(chǎn)的PMM8713步進(jìn)電機控制脈沖分配器。該器件采用DIP16封裝，適用于二相或四相步進(jìn)電機，它在控制二相或四相步進(jìn)電機時都可選擇三種勵磁方式（1相勵磁，2相勵磁，1-2相勵磁），每相最小的拉電流和灌電流為20mA，不但可滿足后級功率放大器的要求，而且在所有輸入端均內(nèi)嵌有施密特觸發(fā)電路

4、，抗干擾能力強。在PMM8713內(nèi)部電路中，其激勵方式控制電路用來確定采用何種勵磁方式；激勵方式判斷電路用于輸出檢測；可逆環(huán)形計數(shù)器用于產(chǎn)生步進(jìn)電機在選定的勵磁方式下的各相通斷時序信號；時鐘選通部分用于設(shè)定步進(jìn)電機的正反轉(zhuǎn)脈沖輸入法。如下表1所示為脈沖分配器PMM8713引腳功能說明：表1PMM8713引腳功能說明PMM8713有兩種脈沖輸入方式：雙脈沖輸入和單脈沖輸入。如采用雙脈沖輸入連線方式，其引腳Cp、Cu兩端分別輸入步進(jìn)電機正反轉(zhuǎn)的控制脈沖；如采用單脈沖輸入連線方式，其引腳Ck端為時鐘脈沖輸入端，而步進(jìn)電機的正反轉(zhuǎn)方向由端的高、低電位決定；本電路設(shè)計采用單脈沖輸入。12信號放大與處理芯

5、片HD7406PHD7406P是一個六輸入六輸出的反相開路門，可以外接高電壓，最高達(dá)到DC為30V，電流最大達(dá)到39mA，傳輸延遲時間為10ns，功率損耗為10mW，通常用它驅(qū)動8字?jǐn)?shù)碼管和繼電器等大電流的負(fù)載，在這里我們用它的四個輸入端和四個輸出端將脈沖分配器PMM8713輸出的信號反向放大，推動功率放大器。本電路設(shè)計中將3A、4A、5A、6A作為信號輸入端，3Y、4Y、5Y、6Y作為信號輸出端。圖2SLA7033M基本的外部連接圖13功率放大器SLA7033M本電路采用SLA7033M高性能步進(jìn)電機集成功率放大器，該芯片由參考電壓電路、觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路、電壓比較放大電路、電流控制電路、激勵

6、信號放大電路、電動勢補償電路等組成。SIP18封裝，采用雙電源：主電源Vcc1(1546V)和輔助電源Vcc2(4.55.5V)，內(nèi)置的驅(qū)動電路可控制最大46V、3A的步進(jìn)電機，通過4條IN引腳輸人來改變勵磁模式。另外可以通過改變施加在輸入引腳REFA和REFB的電壓，來改變步進(jìn)電機的電流，從而調(diào)節(jié)步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)矩和功率。該器件封裝較小、損耗低、頻響特性穩(wěn)定、替換時不需更改軟件，因此，采用該芯片可以減少元器件的數(shù)量、降低成本、方便使用、大大提高電路的可靠性。SLA7033M基本的外部連接如上圖2所示：5、6、17、16腳是激勵信號輸入端，1、8腳是通道A0輸出端，11、18腳是通道B0輸出端，分

7、別控制電機各相繞組的導(dǎo)通與截止；7、12腳為驅(qū)動級電源端，4、15腳為驅(qū)動級共地端，Rs是電流檢測電阻。另外SLA7033M有普通和省電二種工作模式，其輸出電流Io因不同工作模式由不同器件決定：（1）普通模式：在普通模式下輸出電流Io大小主要由、Rs決定，具體計算如公式：，其詳細(xì)電路接線如圖3所示：圖3普通模式電路接線圖4省電模式電路接線圖（2）省電模式：在省電模式下輸出電流Io大小主要由、Rs、決定，具體計算如下所示：，而大小的計算公式如：此模式下電路接線如圖4所示。14步進(jìn)電機驅(qū)動電路本驅(qū)動電路設(shè)計中采用SLA7033的省電模式，如圖5所示為本項目研制的步進(jìn)電機驅(qū)動電路圖；其中脈沖分配器PMM8713采用單脈沖輸入，PMM8713的3、4腳接收控制器發(fā)出的脈沖信號，步進(jìn)電