專利名稱：一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，特別涉及電腦繡花機(jī)、數(shù)控機(jī)床等工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用的五相20和/或10拍步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
目前，我國(guó)工業(yè)上，特別是電腦繡花機(jī)上用的是5相20拍步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。現(xiàn)有技術(shù)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，使用的高壓為140V，相電流為3A。此種驅(qū)動(dòng)器功耗大，常因發(fā)熱受損壞，現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器中雖采取靜態(tài)半流技術(shù)，就是說(shuō)，在電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)(靜態(tài))把電機(jī)的相電流減少一半，用這個(gè)減少一半的相電流去鎖定電機(jī)，但電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(動(dòng)態(tài))則沒有降耗措施。
這種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用環(huán)境惡劣，例如繡花機(jī)用的驅(qū)動(dòng)器，常一天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器因功耗大，發(fā)熱而損壞。因此急需一種既具有高速，高轉(zhuǎn)矩的性能，而又大幅度地降低其功耗的驅(qū)動(dòng)器，從而使驅(qū)動(dòng)器能長(zhǎng)時(shí)間工作不致發(fā)熱損壞。
下面將介紹一下驅(qū)動(dòng)器是如何驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的它是通過(guò)控制5個(gè)相同的末級(jí)電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的五根相繞組而產(chǎn)生相電流。在實(shí)際工作中，每送給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)正轉(zhuǎn)脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖，驅(qū)動(dòng)器就驅(qū)動(dòng)電機(jī)走一步，即正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一步。每送給20個(gè)脈沖，電機(jī)的相電流就循環(huán)一個(gè)周期，故稱20拍，如


圖1所示。假若送給驅(qū)動(dòng)器24個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)走24步以后，輸入脈沖停止，那末再過(guò)一段時(shí)間T，驅(qū)動(dòng)器就轉(zhuǎn)入靜態(tài)半流狀態(tài)，
圖1的時(shí)序是驅(qū)動(dòng)器5相中的某一相的狀態(tài)變化波形。
我們都知道，若相電流總是以同一方向流入相繞組，就會(huì)使繞組鐵芯產(chǎn)生剩磁，剩磁越大，電機(jī)轉(zhuǎn)矩就會(huì)下降越多。在5相的時(shí)序中，每循環(huán)一個(gè)周期(20拍)，正好有兩段相等的時(shí)間A+和A-，在電機(jī)結(jié)構(gòu)允許的情況下，如果讓A+這段時(shí)間相電流正向通過(guò)繞組，兩A-這段時(shí)間相電流反相通過(guò)繞組，就可以完全消除鐵芯的剩磁，圖2是現(xiàn)有技術(shù)的末級(jí)電路的原理圖。在A+段時(shí)間內(nèi)(9個(gè)脈沖周期)，相電流I由開關(guān)(I)從P到Q方向經(jīng)繞組、開關(guān)(IV)和測(cè)量電阻R到地，構(gòu)成電流通路；在A-段時(shí)間(9個(gè)脈沖周期)內(nèi)，使相電流I由開關(guān)(II)從Q到P方向經(jīng)繞組、開關(guān)(III)和R到地，構(gòu)成電流通路。上述驅(qū)動(dòng)器末級(jí)電路的功耗，以在高壓140V、相電流為3A，5相20拍為例來(lái)計(jì)算，動(dòng)態(tài)功耗PD為1890瓦，而靜態(tài)功耗PJ＝1050瓦。這是一個(gè)相當(dāng)大的功耗。
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效、低功耗的5相20拍和/或5相10拍的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器既具有高速、高轉(zhuǎn)矩的性能，又具有比現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)器小得多的功耗，解決了發(fā)熱損壞的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具有由開關(guān)(I)、開關(guān)(II)、開關(guān)(III)和開關(guān)(IV)組成橋式電路的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)器由依次連接輸入信號(hào)處理電路、環(huán)形分配器、控制信號(hào)產(chǎn)生器及末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)輸出端與輸入端而組成。所說(shuō)的輸入信號(hào)處理電路包括具有ZZ1端和ZZ2端的光電隔離器串接RC濾波器和兩級(jí)反相器，再接到十進(jìn)制計(jì)數(shù)器D1的4腳；具有FZ1端和FZ2端的另一光電隔器串接RC濾波器和兩級(jí)反相器，也接到D1的5腳，D1和D2構(gòu)成5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出端為SD0、SD1、SD2、SD3、SD4。所說(shuō)環(huán)形分配器是由與門和或門組合邏輯構(gòu)成。所說(shuō)的控制信號(hào)產(chǎn)生器包括三組二選一模擬開關(guān)D14-D17，它具有與環(huán)形分配器的每相信號(hào)輸出端分別相連接的的相應(yīng)端，選擇10拍或20拍工作的開關(guān)S1則接在D14-D17的A、B、C腳與電源Vcc之間，再各自從單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器D19-D23輸出端，輸出5相的全部控制信號(hào)。所說(shuō)的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路還包括在節(jié)點(diǎn)L、P之間具有的開關(guān)(I′)與正向二極管的串接電路，而在節(jié)點(diǎn)L、q之間具有的開關(guān)(II′)與正向二極管的串接電路。所說(shuō)的開關(guān)(I)和(II)是由基極輸入的PNP與NPN開關(guān)放大電路與高反壓PNP和NPN復(fù)合管構(gòu)成；開關(guān)(III)和(IV)是由三輸入端與門，其輸出端接MOS管柵極構(gòu)成；開關(guān)(I′)與(II′)是由MOS管構(gòu)成。所說(shuō)末極驅(qū)動(dòng)電路中還設(shè)有恒流斬波電路。所說(shuō)的在末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路還設(shè)有過(guò)頻保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路以及過(guò)流保護(hù)電路中的至少一種保護(hù)電路。所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)器設(shè)有人工和計(jì)算機(jī)解除末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路工作狀態(tài)的電路。
本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器由于對(duì)末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路采用了新穎的結(jié)構(gòu)，使動(dòng)態(tài)功耗降到PD≈180瓦，靜態(tài)功耗降到PJ＝105瓦，這個(gè)功耗值約為現(xiàn)有產(chǎn)品的1/10?？朔爽F(xiàn)有產(chǎn)品功耗過(guò)大，發(fā)熱易壞的缺點(diǎn)，因此大大提高了電路的可靠性。

圖1是現(xiàn)有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的5相20拍中一相的時(shí)序波形圖；圖2是現(xiàn)有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一相末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路框圖；圖3是本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的5相20拍中一相的時(shí)序波形圖；圖4是本實(shí)用新型一相末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的框圖；圖5是本實(shí)用新型的主控部分電路圖，其中圖5(a)是輸入信號(hào)處理電路、圖5(b)是恒流斬波電路、圖5(c)是保護(hù)電路，以及圖5(d)是人工計(jì)算機(jī)解除相電流電路；圖6是本實(shí)用新型的20拍和10拍的環(huán)形分配器電路圖；圖7是5相20拍或10拍選擇及控制信號(hào)產(chǎn)生器電路圖；圖8是本實(shí)用新型的一相末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路圖。
下面參見附圖，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。通過(guò)實(shí)施例，將使本實(shí)用新型的目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加清楚。
現(xiàn)在參見圖5(a)，說(shuō)明輸入信號(hào)的處理。
由計(jì)算機(jī)送來(lái)的正轉(zhuǎn)脈沖(正邏輯)加到圖5(a)的ZZ1端、ZZ2端與計(jì)算機(jī)地連接，經(jīng)過(guò)光電隔離器、RC濾波器和兩級(jí)反相器送入十進(jìn)制計(jì)數(shù)器D1的4腳；反轉(zhuǎn)脈沖加到FZ1、FZ2端接計(jì)算機(jī)地，經(jīng)同樣處理后，接到D1的5腳，D1和D2構(gòu)成5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，5位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出SD0、SD1、SD2、SD3、SD4做為環(huán)形分配器的輸入信號(hào)。
接著，參見圖6和圖7，說(shuō)明本實(shí)用新型的環(huán)形分配器的設(shè)計(jì)及控制信號(hào)的產(chǎn)生。
因?yàn)?位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出(SD0、SD1、SD2、SD3、SD4)狀態(tài)是20個(gè)脈沖構(gòu)成一個(gè)循環(huán)周期，20拍環(huán)形分配器的任務(wù)就是為20拍的5相中的每相產(chǎn)生該相所需的控制信號(hào)；4位10進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出(SD0、SD1、SD2、SD3、SD4)狀態(tài)是10個(gè)脈沖構(gòu)成一個(gè)循環(huán)周期；10拍環(huán)形分配器的任務(wù)是為10拍的5相中的每相產(chǎn)生所需的控制信號(hào)。在上述環(huán)形分配器的設(shè)計(jì)上不是采用EPROM或GAL，而棄簡(jiǎn)從繁，采用組合邏輯設(shè)計(jì)的。這樣設(shè)計(jì)的目的有2；其一，實(shí)現(xiàn)機(jī)內(nèi)低壓電路全部MOS化；其二，低壓供電統(tǒng)一采用10V，再加本系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的光電隔離以及關(guān)鍵部位上都恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行濾波，使整機(jī)的抗干擾能力達(dá)到無(wú)憂的境界。如圖6所示的設(shè)計(jì)，將SD0、SD1、SD2、SD3、SD4信號(hào)分別送入圖6相應(yīng)的輸入端，在輸出端就分別給出5相20拍和5相10拍所需的控制信號(hào)。20拍的A相中A＋20、A－20為例，將D1、\D2\、D3\信號(hào)分別送入與門D25A(CD4075)的1、2和0腳，D25A的9腳輸出信號(hào)與SD4\信號(hào)分別送入與門D26B(CD4071)的5和6腳；將SD0、SD1-信號(hào)分別送入與門D26A(CD4071)，將D26A的3腳輸出信號(hào)，SD2和SD3信號(hào)分別送入或門D32B(CD4081)的3、4和5腳，將SD4信號(hào)和D32B的6腳輸出信號(hào)分別送入與門D34A(CD4075)的1和2腳，最后，將D26B的4腳輸出與D34A的3腳輸出信號(hào)分別送入或門D40A(CD4073)的1和2腳，于是從D40A的3腳就輸出A相中的A＋20。相類似，將D35D的11腳和D34B的4腳輸出信號(hào)送入或門D40B，而從D40B的4腳輸出為A相中的A－20，依次類推，其余各相B相是B＋20、B－20；C相是C＋20、C－20；D相是D＋20、D－20；E相是E＋20、E－20。10拍是A相中A＋10、A－10；B相是B＋10、B－10；C相是C＋10、C－10；D相是D＋10、D-10；E相是E＋10、E－10。
將上述20拍和10拍的信號(hào)送入圖7所示的三組二選1模擬開關(guān)D14-D17(CD4053)相應(yīng)的端子，選擇10拍或20拍工作的開關(guān)S1則接在D14-D17的A、B、C腳與電源Vcc之間。在各自從單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器D19-D23(CD4538)的輸出端輸出5相的全部控制信號(hào)；A相為QA+、QA-、A+、A-；B相為QB+、QB-、B+、B-；C相為QC+、QC-、C+、C-；D相為QD+、QD-、D+、D-；E相為QE+、QE-、E+、E-。只是循環(huán)周期的長(zhǎng)短不同而已。
接著，參見圖8，說(shuō)明5相一的信號(hào)是如何控制末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路工作。為簡(jiǎn)明起見，以A相為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路工作。
讓QA+通過(guò)限流電阻R81加在N13的基極上，把A+通過(guò)R100和R86分壓加在MOS管N8的柵極上，同時(shí)A+還加在與門D41C的輸入端11腳上。在A+時(shí)間內(nèi)，首先QA+將PNP管N13打開，使10V高電平通過(guò)R93打開加有140V的高壓的NPN管N5，N5導(dǎo)通后，在R91上產(chǎn)生3V的負(fù)壓降。 C46是加速電容。這個(gè)3V的負(fù)壓降使高反壓PNP管N12導(dǎo)通，這樣140V的高壓經(jīng)高反壓復(fù)合管N6，高反壓二極管V13加在電機(jī)相繞組的P端，此時(shí)V14反偏不通，相繞組的另一端Q接在MOS管N10的源極，由于門D41C的三個(gè)輸入端(A+、OFFA(斬波)、PRT(保護(hù)))此時(shí)均為高電平，+10V的高電平通過(guò)R89和R90分壓，使MOS管N10導(dǎo)通，這樣在QA+時(shí)間內(nèi)，就為140V的高壓使相繞組迅速建立相電流構(gòu)成通路。并且相電流在R87(測(cè)量電阻)上產(chǎn)生的電壓降就是斬波參考電壓。并保證在QA+時(shí)間內(nèi)，相電流達(dá)到額定值(3A)。當(dāng)QA+時(shí)間結(jié)束時(shí)，N13、N5、N12、N6均關(guān)閉，因此相繞組P端就失去了140V的高壓，但由于A+早已將N8打開，+7V的電壓通過(guò)N8和V14加在相繞組P端，來(lái)維持相電流(3A)不變，直到A+時(shí)間結(jié)束，相電流也變?yōu)?。同理，在A-的時(shí)間內(nèi)，QA-通過(guò)R99加在PNP管N14的基極上，同時(shí)，A-加MOS管N9的柵極上，并且還加在與門D41A的輸入端8腳上，由于這三個(gè)控制信號(hào)的存在，如上所述，就使140V的高壓為相繞組迅速建立反向的相電流構(gòu)成了通路。這個(gè)反向的相電流同樣在R87上產(chǎn)生斬波參考電壓降，并且保證在QA-的時(shí)間內(nèi)，使反向的相電流達(dá)到額定值(3A)。當(dāng)QA-結(jié)束時(shí)，+7V通過(guò)N9和二極管V19維持這個(gè)反向的相電流不變，直到A-時(shí)間結(jié)束時(shí)，相電流也變?yōu)榱恪６O管V16和二極管V18是分別保護(hù)N7和N10反向擊穿，二極管V15和V20是作續(xù)流用。
接著，參見圖5(b)，說(shuō)明使本實(shí)用新型的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的相電流穩(wěn)定在額定值的恒流新波電路。
現(xiàn)以A相為例將A相末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)量電阻R87(0.2Ω見圖8)到地的斬波參考電壓加到圖5(b)的A1、A2端，經(jīng)RC濾波加到比較器D3B(CD4011)的6端上，D3B的7腳上加上0.6V的比較電壓，當(dāng)A相的電流小于3A時(shí)，斬波參考電壓小于比較電壓，則比較器D3B的輸出AZ是高電平，當(dāng)A相電流大于或等于3A時(shí)，斬波參考電壓就大于等于0.6V，則比較器輸出AZ低電平。將此信號(hào)送到圖8的OFFA端就會(huì)產(chǎn)生一種動(dòng)態(tài)限流過(guò)程，這種過(guò)程使相電流穩(wěn)在3A上，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)相電流的恒流斬波。同理，B、C、D、E四相的恒流斬波亦然。
接著，參見圖5和8，說(shuō)明本實(shí)用新型的保護(hù)電路。
由D8、D9兩片的四個(gè)JK觸發(fā)器以及V2-V5四個(gè)二極管、電阻R32(負(fù)或門)、D6F、D6E兩個(gè)反相器構(gòu)成綜合保護(hù)裝置，驅(qū)動(dòng)器上電后，四個(gè)觸發(fā)器均被自動(dòng)置“0”，它們的Q非輸出端(此時(shí)高電平)GRF、QYF、GPF、GLF分別加到負(fù)或門的四個(gè)輸入端上，則保護(hù)輸出端BH輸出高電平，BH加到五個(gè)末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的PRT上，見圖8。四個(gè)JK觸發(fā)器只要其中有一個(gè)觸發(fā)器被置“I”，則保護(hù)輸出BH就輸?shù)碗娖?，關(guān)閉五個(gè)末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，使相電流均為零，達(dá)到“保護(hù)”的目的。在“保護(hù)”的狀態(tài)下，三極管N1導(dǎo)通，繼電器吸合，聲音報(bào)警，同時(shí)BIII輸出高電平，點(diǎn)亮報(bào)警指示燈。
參見圖5(a)，說(shuō)明過(guò)頻保護(hù)電路。
正反轉(zhuǎn)脈沖，在與非門D7C上或后，加到由D13構(gòu)成的八位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖輸入端1腳。八位計(jì)數(shù)器的最高位輸出端GPS加到D8A的J K觸發(fā)器的置“1”端(7腳)上。由D10雙單穩(wěn)電路構(gòu)成的振蕩器以固定的頻率不斷地輸出給八位計(jì)數(shù)器清“0”信號(hào)。正反轉(zhuǎn)脈沖的頻率在本機(jī)工作頻率范圍內(nèi)時(shí)，GPS總是輸出低電平。但當(dāng)正或反轉(zhuǎn)脈沖頻率超出本機(jī)的工作效率時(shí)，GPS總是輸出低電平。將JK觸發(fā)器(D8A)置“1”，則BH輸出低電平，就切斷了電機(jī)的5路相電流，達(dá)到保護(hù)的目的。
參見圖5(b)、5(a)及圖8，說(shuō)明欠壓保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)電路。
將整流后來(lái)穩(wěn)壓的VDD經(jīng)R61、R62分壓后加到比較器(D5C)8腳，經(jīng)穩(wěn)壓管V12穩(wěn)壓后的6V不變的電壓作為門坎電平加到比較器的9腳。當(dāng)外界電網(wǎng)電壓正常時(shí)，比較器總是輸出低電平；但當(dāng)電網(wǎng)電壓降20％以后時(shí)，即交流100V陣為80V以下時(shí)，比較器將輸出高電平。將JK觸發(fā)器D9B置“1”，則BII輸出低電平，切斷相電流，達(dá)到欠壓保護(hù)之目的。
在本驅(qū)動(dòng)器內(nèi)最易發(fā)熱的末級(jí)大電流開關(guān)的散熱器上并接了五個(gè)熱敏開關(guān)HSI-HS5，它們的并聯(lián)輸出端接在圖5的GRSW的輸入端。在正常溫度下，HS1-HS5常開，Vcc通過(guò)R58、RC濾波后，加到反相器D6B輸入端3腳，是高電平，其輸出端是低電平，JK觸發(fā)器D9；A狀態(tài)為“0”。一旦IIS1-IIS5任一熱敏開關(guān)處的溫度超過(guò)正+8 5℃，相應(yīng)的熱敏開關(guān)就閉合接地，使反相器輸入低電平，其輸出為高電平，置JK觸發(fā)器為D9A為“1”，則BH低電平，切斷相電流，實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。由于本實(shí)用新型已將無(wú)效功耗降低到最低限度，在正常工作電流下，是不會(huì)發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象的。只能在非正常的事故情況下，過(guò)熱現(xiàn)象才會(huì)發(fā)生。
5路斬波參考電壓還分別加到比較器D3A、D3D、D4；A、D4D、D5；A的(-)輸入端，它們(+)端同時(shí)加上過(guò)流門坎電壓VREF(0.8V)，在正常狀態(tài)下，由于恒流斬波的作用，每路相電流是3A，5個(gè)比較器的共負(fù)載R1上是高電平；反相器D6；C輸出低電平。當(dāng)某種非正常情況任一相電流達(dá)到和超過(guò)4A時(shí)，共負(fù)載R1上將輸出低電平；反相器D6C輸出高電平。置JK觸發(fā)器D8B為“1”，BH輸出低電平，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
最后，參見圖5(b)和5(d)，說(shuō)明人工和計(jì)算機(jī)解除末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路工作狀態(tài)，以便人工調(diào)整角度。
正常工作時(shí)，計(jì)算機(jī)無(wú)解除信號(hào)加到JCI端，JC2接計(jì)算機(jī)地，人工解除開關(guān)S2接地，D7B的兩個(gè)輸入端均為高電平，D7B的輸出為低電平，三極管N2不導(dǎo)通，Vcc經(jīng)R54和穩(wěn)壓管V10輸出6V電壓，在電位器R56的活動(dòng)端上輸出0.6V的電壓，作為斬波比較門坎電壓。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)出解除信號(hào)送來(lái)或人工將S2接地端扳下，則與非門D7B輸出高電平，使三極管N2導(dǎo)通，這就使斬波比較門坎變?yōu)?V，因此也使5路的相電流為0，達(dá)到人工或計(jì)算機(jī)解除工作的目的。此時(shí)電機(jī)中的相電流為0，處于自由狀態(tài)，以便人工調(diào)整角度。
以上對(duì)本實(shí)用新型，用實(shí)施例加以說(shuō)明，不應(yīng)認(rèn)為本實(shí)用新型僅于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以作出各種各樣的修改和替換而不會(huì)脫離所附權(quán)利要求書所限定的構(gòu)思范圍。
各電路的集成電路器件列表如下型號(hào)/參數(shù) 數(shù)量 元器件標(biāo)號(hào)2SC3320 2N6N11CD40111D3CD40272D10 D11CD40534D14 D15 D16 D17CD40693D5D8 D18CD40714D24 D26 D27 D2CD40732D38 D40CD40752D25 D34CD40819D28 D30 D31 D32D33 D35 D37 D38CD45181D6CD45386D7D19 D20 D21D22 D23CD40192 2D1D2BUV37 4N7 N8 N9 N10CONTRALLER1P4JZC-6FB 1J1LM339 3D9 D12 D13MUR830T 8V13 V14 V15 V16V17 V18 V19 V20OPT16 1D4PCSLOT1P權(quán)利要求1.一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具有由開關(guān)(I)、開關(guān)(II)、開關(guān)(III)和開關(guān)(IV)組成橋式電路的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)器由依次連接輸入信號(hào)處理電路、環(huán)形分配器、控制信號(hào)產(chǎn)生器及末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)輸出端與輸入端而組成。
2.如權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的輸入信號(hào)處理電路包括具有ZZ1端和ZZ2端的光電隔離器串接RC濾波器和兩級(jí)反相器，再接到十進(jìn)制計(jì)數(shù)器D1的4腳；具有FZ1端和FZ2端的另一光電隔器串接RC濾波器和兩級(jí)反相器，也接到D1的5腳，D1和D2構(gòu)成5位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出端為SD0、SD1、SD2、SD3、SD4。
3.如權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)環(huán)形分配器是由與門和或門組合邏輯構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的控制信號(hào)產(chǎn)生器包括三組二選一模擬開關(guān)D14-D17，它具有與環(huán)形分配器的每相信號(hào)輸出端分別相連接的的相應(yīng)端，選擇10拍或20拍工作的開關(guān)S1則接在D14-D17的A、B、C腳與電源Vcc之間，再各自從單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器D19-D23輸出端，輸出5相的全部控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路還包括在節(jié)點(diǎn)L、P之間具有的開關(guān)(I′)與正向二極管的串接電路，而在節(jié)點(diǎn)L、q之間具有的開關(guān)(II′)與正向二極管的串接電路。
6.如權(quán)利要求5的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的開關(guān)(I)和(II)是由基極輸入的PNP與NPN開關(guān)放大電路與高反壓PNP和NPN復(fù)合管構(gòu)成；開關(guān)(III)和(IV)是由三輸入端與門，其輸出端接MOS管柵極構(gòu)成；開關(guān)(I′)與(II′)是由MOS管構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)末極驅(qū)動(dòng)電路中還設(shè)有恒流斬波電路。
8.如權(quán)利要求5的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的在末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路還設(shè)有過(guò)頻保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路以及過(guò)流保護(hù)電路中的至少一種保護(hù)電路。
9.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)器設(shè)有人工和計(jì)算機(jī)解除末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路工作狀態(tài)的電路。
專利摘要本實(shí)用新型的5相20拍和/或10拍步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括輸入信號(hào)處理電路、環(huán)形分配器、控制信號(hào)產(chǎn)生器、末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。來(lái)自計(jì)算機(jī)的脈沖信號(hào)經(jīng)輸入信號(hào)處理電路，把5位10進(jìn)制計(jì)數(shù)信號(hào)送入環(huán)形分配器，環(huán)形分配器產(chǎn)生5相中每相所需的控制信號(hào)送入控制信號(hào)產(chǎn)生器，它產(chǎn)生5相的全部信號(hào)送末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，控制末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路使步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的電流達(dá)到額定值。本實(shí)用新型既具有高速、高轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點(diǎn)，而功耗僅為現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品的1/10，提高了可靠性。
文檔編號(hào)H02P8/00GK2237300SQ9521318
公開日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1995年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月16日
發(fā)明者孫自匡 申請(qǐng)人:孫自匡