文件名称：步进电机H桥型驱动电路设计及其应用
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更新时间：2024-07-27 06:53:39
步进电机H桥驱动单片机
摘要：设计了一种H桥型步进电机驱动电路，对其工作原理和功能进行了阐述。其主要特点是，使加到电机绕组上的电流信号前后沿较陡，降低了开关损耗改善了电机的高频特性，同时具有多种保护功能.以AT89S51单片机为主控芯片，设计了基于此驱动电路的一种步进电机控制器，从硬件结构和软件编程两个方面给出了设计过程实验证明，基于该驱动电路的控制器简单、可靠并具有优良的驱动性能 0引言 人们在20世纪20年代就开始使用步进电机，随着嵌入式系统（例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、机械手臂和DVD等）的日益流行，步进电机的使用与日俱增.步进电机的性能在很大程度上依赖于驱动电路的优劣其中，H桥功率驱动电路广泛应用于步进电机中.特别是永磁步进电机或混合式步进电机的励磁绕组都必须用双极性电源供电，也就是说绕组有时需正向电流，有时需反向电流这样的绕组电源需用H桥驱动.本文以两相混合式步进电机驱动器为例来设计H桥驱动电路，并将此驱动电路应用于步进电机的控制器中 1H桥型驱动电路设计 设计的H桥型驱动电路产生的步进电机驱动电流前后沿比较陡，能降低开关损耗改善电机的开关特性，同时具有多种保护功能。 1.1电路原理 图1给出了H桥驱动电路与步进电机AB相绕组连接的电路框图 四个开关K1和K4、K和K分别受控制信号a、b的控制，当控制信号使开关K1、K合上，K、K断开时，电流在线圈中的流向如图1（a，当控制信号使开关K、K合上，K1、K4断开时，电流在线圈中的流向如图1（b）.四个二极管Vo、V∞、vs、Vo为续流二极管.步进电机驱动器中，实现上述开关功能的元件在实际电路中常采用功率MOs FET管 由步进电机H桥驱动电路原理可知，电流在绕组中流动是两个完全相反的方向 另外，步进电机的绕组是感性负载，在通电时，随着电机运行频率的升高，而过渡过程的时间通常不变，使得绕组电流还没来得及达到稳态值又被切断，平均电流变小，输出力矩下降，当驱动频率高到一定的程度将产生堵转或失步现象.因此，步进电机的驱动除了电机的设计尽量地减少绕组电感量外，还要对驱动电源采取措施，也就是提高导通相电流的前后沿陡度以提高电机运行的性能