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1、第31卷第1期华电技术Vo.l31No.12009年1月HuadianTechnologyJan.2009二相步进电机驱动电路的设计Designoftwophasesteppingmotordrivingcircuit余炳雄,陈志玲,黎浩樑YUBingxiong,CHENZhiling,LIHaoliang(华南师范大学物理与电信工程学院,广东广州510006)(SchoolofPhysicsandTelecommunicationEngineering,SouthChinaNormalUniversity,Guan
2、gzhou510006,China)摘要:介绍了BYG通用系列二相步进电机最常采用的的单极性和双极性2种驱动电路的设计方案,从原理上体现了二相步进电机的控制方法,增加了步进电机驱动电路设计的灵活性。二相步进电机的单极性和双极性2种驱动电路设计都采用了一片可在线编程的单片机AT89S52作为控制器,由达林顿功率管TIP142组成的电路作为驱动器,电路结构简单,设计思路清晰。同时,比较分析了单极性和双极性这2种常用驱动电路设计方案的特点、区别及在应用中的选择方法。关键词:步进电机;驱动电路;单极性;双极性;控制器;驱动器中图分类号:TM383
3、.6文献标志码:A文章编号:1674-1951(2009)01-0028-03Abstract:ThedesignschemeofcommonunipolarandbipolardrivingcircuitsforBYGgeneralseriesoftwophasesteppingmotorswereintroduced,whichillustratescontrolmethodsfortwophasessteppingmotortheoreticallyandincreasestheflexibilityofdrivingc
4、ircuitdesignforsteppingmotor.TheAT89S52onlineprogrammablesinglechipcomputerwasusedascontrollerinbothunipolarandbipolardrivingcircuitdesignsfortwophasesteppingmotor,anddrivingcircuitswerecomposedofTIP142darlingtonpowertransistors.Thestructureofdesignedcircuitissimple,and
5、thedesignthreadisclear.Thefeature,differenceandselectionmethodinuseofunipolarandbipolardrivingcircuitsdesignschemeswereanalyzedandcomparedinthispaper.Keywords:steppingmotor;drivingcircuit;unipolar;bipolar;controller;driver0引言1二相步进电机的工作原理目前,步进电机在工业生产以及一些智能仪器步进电机(Stepping
6、Motor)是将电脉冲信号转[2]上的应用十分广泛,然而步进电机的驱动信号往往变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超由一些专用的控制芯片产生,如采用二相步进电机载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲[1]驱动芯片TA8435H对其进行控制,虽然可以较好信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给地展现出其电路布线简单的优势,但是却从原理上电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这隐藏了步进电机的控制时序问题,缺乏灵活性,使步一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误[3]进电机驱动电路的设计和使用在一定程度上受到了差而无累积
7、误差等特点,使得步进电机在数控机限制。由于二相混合式步进电机在市场上已被广泛床、打印机、绘图仪、机器人控制、石英钟表等场合都使用,根据其工作原理,可以设计出单极性和双极性有广泛应用。2种不同类型的驱动电路方案且2种设计方案各有步进电机一般分为永磁式(PM)、反应式(VR)特点,在实际应用中可灵活选择。和混合式(HB)3种类型。目前,二相混合式步进电机的应用最为广泛。市场上常见的BYG通用系列收稿日期:2008-09-16二相步进电机是圆形混合式步进电机,步距角一般第1期余炳雄,等:二相步进电机驱动电路的设计29[4]为1.8。图1为
8、二相六线式步进电机的工作原电机运转。同时,还需要一个控制器,用来产生一组理示意图。由图1可知,它有2个绕组,且每个绕组具有相应时序和频率的脉冲来控制电机转动的方向都有一个中间抽头
