一種步進電機驅(qū)動器及其驅(qū)動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種步進電機驅(qū)動器，包括半橋驅(qū)動電路、H橋電路、恒流斬波驅(qū)動電路；其中，該半橋驅(qū)動電路、H橋電路和恒流斬波驅(qū)動電路依次循環(huán)連接，并形成閉環(huán)回路，且H橋電路連接一步進電機；通過半橋驅(qū)動電路控制H橋電路保證在步進電機線圈繞組流動的兩個電流方向完全相反，所述H橋電路控制步進電機轉(zhuǎn)動，并發(fā)送一電壓信號至恒流斬波驅(qū)動電路；所述恒流斬波驅(qū)動電路通過將電壓信號與基準(zhǔn)電壓比對設(shè)置后，產(chǎn)生一固定頻率斬波脈沖并發(fā)送至半橋驅(qū)動電路，從而保證步進電機的額定電流。通過該步進電機驅(qū)動器不僅解決了二相步進電機雙向電流問題，而且實現(xiàn)步進電機驅(qū)動電流的閉環(huán)控制，同時使該驅(qū)動器具有工作穩(wěn)定、功耗低、電源效率高的特點。
【專利說明】一種步進電機驅(qū)動器及其驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天領(lǐng)域的步進電機驅(qū)動器，尤其涉及一種用于運載火箭的步進電機驅(qū)動器及其驅(qū)動方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]運載火箭的轉(zhuǎn)級系統(tǒng)或推進劑利用系統(tǒng)均需要驅(qū)動步進電機以調(diào)節(jié)推進劑流量。例如CZ-2D火箭的步進電機驅(qū)動采用的是電容起始充電瞬間斷接，當(dāng)電流達到穩(wěn)態(tài)后，利用串聯(lián)電阻來限流的方法，該種驅(qū)動方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單利于實現(xiàn)，而缺點是電阻上需要消耗部分功率，從而使得電源的效率較低，并增加了體積重量。CZ-2C火箭的不僅電機驅(qū)動采用的是當(dāng)導(dǎo)通的繞組長時間處于低電位時，電路內(nèi)部+28V供電通道關(guān)閉、+6V供電通道打開，由+6V供電通道想該繞組提供電源輸出，產(chǎn)生靜態(tài)工作電流，電機停止轉(zhuǎn)動；該轉(zhuǎn)電電路是為整個利用系統(tǒng)轉(zhuǎn)電而設(shè)置的，其優(yōu)點是電源效率提高，缺點是轉(zhuǎn)電控制電路比較復(fù)雜，時序控制精度要求高。
[0004]另外CZ-2D火箭和CZ-2C火箭的步進電機驅(qū)動都智能實現(xiàn)繞組單向電流，且只能應(yīng)用于三相、五相等電機，不能應(yīng)用于二相電機。
[0005]因此，有必要提供一種工作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)相對簡單可靠，且能夠應(yīng)用于多種步進電機驅(qū)動器。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定，并能夠?qū)崿F(xiàn)降低啟動器重量和功耗，能夠?qū)崿F(xiàn)二相步進電機驅(qū)動的步進電機驅(qū)動器。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種步進電機驅(qū)動器，該步進電機驅(qū)動器包括半橋驅(qū)動電路、H橋電路、電流取樣比較斬波電路；其中，所述半橋驅(qū)動電路、所述H橋電路和所述電流取樣比較斬波電路依次循環(huán)連接，并形成閉環(huán)回路，且所述H橋電路連接一步進電機；通過所述半橋驅(qū)動電路控制所述H橋電路保證在所述步進電機線圈繞組流動的兩個電流方向完全相反，所述H橋電路控制所述步進電機轉(zhuǎn)動，并發(fā)送一電壓信號至所述電流取樣比較斬波電路；所述電流取樣比較斬波電路通過將所述電壓信號與基準(zhǔn)電壓比對設(shè)置后，產(chǎn)生一固定頻率斬波脈沖并發(fā)送至所述半橋驅(qū)動電路，從而保證所述步進電機的額定電流。
[0009]較佳地，該步進電機驅(qū)動器還包括一相序脈沖產(chǎn)生電路，所述相序脈沖產(chǎn)生電路分別連接所述半橋驅(qū)動電路和所述電流取樣比較斬波電路；通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述半橋驅(qū)動電路動作，并通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述電流取樣比對斬波電路進行電平設(shè)置。
[0010]較佳地，所述相序脈沖產(chǎn)生電路為DSP控制電路或FPGA控制電路，通過所述DSP控制電路或FPGA控制電路控制產(chǎn)生脈沖信號啟動開關(guān)時序，并將脈沖信號傳輸至所述半橋驅(qū)動電路。
[0011]較佳地，所述半橋驅(qū)動電路為一高低端驅(qū)動升壓電路，所述高低端驅(qū)動升壓電路包括兩個IR2110驅(qū)動芯片，且所述IR2110驅(qū)動芯片與所述H橋電路連接；通過所述IR2110驅(qū)動芯片分別控制所述H橋電路使步進電機線圈繞組中兩個電流的流動方向完全相反。
[0012]較佳地，所述H 橋電路包括四個 MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,功率場效應(yīng)管)器件，所述MOSFET器件內(nèi)均設(shè)置有快恢復(fù)二極管，防止步進電機線圈繞組與電源瞬時關(guān)斷時損壞該MOSFET器件，且所述快恢復(fù)二極管的正向最大電流為28A，反向工作峰值電壓為200V，反向恢復(fù)時間為Ius ;通過所述H橋電路控制所述電流取樣比較斬波電路動作，且通過所述H橋電路驅(qū)動所述步進電機工作。
[0013]較佳地，所述MOSFET器件分別連接一電源和采樣電阻，通過所述電源供電導(dǎo)通所述MOSFET器件，并通過所述采樣電阻將流過所述步進電機的電流作為電壓采集，并將采集的電壓值發(fā)送至所述電流取樣比較斬波電路。
[0014]較佳地，所述電流取樣比較斬波電路為一恒流斬波驅(qū)動電路，所述恒流斬波驅(qū)動電路在所述DSP控制電路和H橋電路的控制下，將所述采樣電阻采集的電壓對比基準(zhǔn)電壓，并輸出一固定頻率的反饋斬波脈沖至所述半橋驅(qū)動電路。
[0015]較佳地，所述電源的電壓端設(shè)置有一超快回復(fù)二極管，從而防止步進電機線圈繞組切斷電源時瞬時電流對電源端的沖擊。
[0016]本發(fā)明還提出了一種步進電機的驅(qū)動方法，利用如上所述的步進電機驅(qū)動器進行驅(qū)動步進電機，具體包括如下步驟:
(1)通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制開關(guān)時序并控制所述半橋驅(qū)動電路，從而使該步進電機驅(qū)動器工作；
(2)所述半橋驅(qū)動電路控制所述H橋電路在電源工作下，使該步進電機線圈繞組電流方向相反，并通過一采樣電阻將流過步進電機線圈繞組的電流作為電壓采集，并將采集的電壓輸入至電流取樣比較斬波電路；
(3)通過所述電流取樣比較斬波電路在所述相序脈沖產(chǎn)生電路的控制下，將所述采集電阻采集的步進電機的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，并產(chǎn)生一相應(yīng)的斬波脈沖輸出至所述半橋驅(qū)動電路；
(4)所述半橋驅(qū)動電路根據(jù)所述電流取樣比較斬波電路反饋的斬波脈沖，控制所述H橋電路驅(qū)動該步進電機，并保持所述步進電機的額定電流。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
1、本發(fā)明的步進電機驅(qū)動器，通過設(shè)置電流取樣比較斬波電路即恒流斬波電路，使其與H橋電路和半橋驅(qū)動電路形成一反饋回路，從而保證流過步進電機電流為額定電流，并實現(xiàn)步進電機電流的閉環(huán)控制；與現(xiàn)有技術(shù)中串聯(lián)限流電阻的方法相比，有效提高了電源效率，并減小了步進電機驅(qū)動器的體積和重量。
[0018]2、本發(fā)明提供的步進電機驅(qū)動器，采用單一驅(qū)動電壓供電，通過驅(qū)動電壓提供步進電機線圈繞組電壓，同時保證力矩穩(wěn)定輸出；與高低轉(zhuǎn)電方法相比，控制電路明確，控制的時序精度要求降低，并且避免了轉(zhuǎn)電的延遲、調(diào)節(jié)精度誤差等的隱患。
[0019]3、本發(fā)明提供的步進電機驅(qū)動器，通過設(shè)置H橋電路和半橋驅(qū)動電路，通過該半橋驅(qū)動電路控制，應(yīng)使該H橋電路的對角線上晶體管不能同時導(dǎo)通，以免造成高低壓管的直通；而且通過半橋驅(qū)動電路控制該H橋電路，使步進電機線圈的兩個繞組電流方向相反，實現(xiàn)了步進電機雙向電流的問題。
[0020]4、本發(fā)明提供的步進電機驅(qū)動器，通過該半橋驅(qū)動電路、H橋電路和恒流斬波驅(qū)動電路形成閉環(huán)連接，從而對步進電機線圈繞組電流形成閉環(huán)控制，實現(xiàn)對步進電機的額定電流控制，使該步進電機驅(qū)動器工作穩(wěn)定，不僅能夠滿足航天型號等惡劣環(huán)境下的高可靠工作要求，而且該結(jié)構(gòu)簡單，易于在CZ-6、CZ-2D等運載火箭控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)級控制器中實現(xiàn)和應(yīng)用。
[0021]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明步進電機驅(qū)動器實施的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明步進電機驅(qū)動器實施的H橋電路驅(qū)動原理示意圖；
圖3為本發(fā)明步進電機驅(qū)動器實施的半橋驅(qū)動電路驅(qū)動原理示意圖；
圖4為本發(fā)明步進電機驅(qū)動器實施的恒流斬波驅(qū)動電路驅(qū)動原理示意圖；
圖5為本發(fā)明步進電機驅(qū)動器實施的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]符號列表:
10-DSP控制電路，11-半橋驅(qū)動電路，12-H橋電路,13-恒流斬波驅(qū)動電路，14-步進電機，15-第一 IR2110驅(qū)動芯片，16-第二 IR2110驅(qū)動芯片，17-采樣電阻，18-功率地，19-電源；21-第一 MOSFET器件，22-第二 MOSFET器件，23-第三MOSFET器件，24-第四MOSFET器件。
[0024]【具體實施方式】:
參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細的描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以不同形式、規(guī)格等實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使更多的有關(guān)本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚可見，可能放大或縮小了相對尺寸。
[0025]先參考圖1詳細描述本發(fā)明實施的步進電機驅(qū)動器，該步進電機驅(qū)動器包括相序脈沖產(chǎn)生電路、半橋驅(qū)動電路11、H橋電路12和電流取樣比較斬波電路，其中，該相序脈沖產(chǎn)生電路可通過DSP控制電路10或FPGA控制電路實現(xiàn)并產(chǎn)生脈沖信號，該半橋驅(qū)動電路11為一高低端驅(qū)動升壓電路，該電流取樣比較斬波電路為一恒流斬波驅(qū)動電路13 ;該半橋驅(qū)動電路11、H橋驅(qū)動電路(即H橋電路)和恒流斬波驅(qū)動電路13依次循環(huán)連接形成閉環(huán)回路，該相序脈沖產(chǎn)生電路分別連接半橋驅(qū)動電路11和恒流斬波驅(qū)動電路13，且該H橋電路12連接一步進電機14 ;通過該相序脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖信號控制該步進電機驅(qū)動器工作，并控制該恒流斬波驅(qū)動電路13比較電平的設(shè)置；該半橋驅(qū)動電路11控制該H橋電路12在電源輸入下保證步進電機線圈繞組內(nèi)流動的兩個電流方向相反，從而控制該H橋電路12驅(qū)動該步進電機14工作，并發(fā)送一電壓信號至恒流斬波驅(qū)動電路13，該恒流斬波驅(qū)動電路13通過將該電壓信號與基準(zhǔn)電壓比較，并在相序脈沖產(chǎn)生電路的控制下產(chǎn)生一相應(yīng)的脈沖信號(即斬波脈沖)，從而以一固定頻率的斬波脈沖發(fā)送至半橋驅(qū)動電路11，從而控制保證步進電機14的額定電流。[0026]其中，如圖2所示，該H橋電路12包括四個橋臂，即設(shè)置為四個MOSFET器件，并分別通過控制信號Ql、Q2、Q3和Q4控制該第一 MOSFET器件21、第二 MOSFET器件22、第三MOSFET器件23和第四MOSFET器件24，該第一 MOSFET器件21和第四MOSFET器件22、第二 MOSFET器件23和第三MOSFET器件24呈對角線設(shè)置，且其四個MOSFET器件分別連接該步進電機14，該步進電機14的驅(qū)動器的信號邏輯應(yīng)使該H橋電路12對角線的MOSFET器件不能同時導(dǎo)通，以免造成第一 MOSFET器件21、第二 MOSFET器件22或第三MOSFET器件23、第四MOSFET器件24之間的高低壓管直通，使該步進電機14不流通電流。因此，通過設(shè)置半橋驅(qū)動電路11控制該H橋電路12使實現(xiàn)電流在步進電機14線圈繞組中的方向相反。由于步進電機14的感性負載、電流大的特點，應(yīng)設(shè)置該H橋電路12的瀉放回路，即在每個MOSFET器件內(nèi)設(shè)置快恢復(fù)二極管，該快恢復(fù)二極管的正向最大電流為28A，反向工作峰值電壓為200V,反向回復(fù)時間為Ius ;從而保證該步進電機14在關(guān)斷電源時,避免因瞬時電壓過高而損壞H橋電路12。
[0027]該半橋驅(qū)動電路11為一高低端驅(qū)動升壓電路，該高低端驅(qū)動升壓電路包括兩片的IR2110驅(qū)動芯片，該IR2110驅(qū)動芯片是一款高壓、高速，且獨立高低通道控制MOSFET器件的驅(qū)動器，該上臂輸出可驅(qū)動MOSFET器件上的電壓達400V，該芯片的供電范圍為10V-20V ;該IR2110驅(qū)動芯片與H橋電路12連接，從而控制該MOSFET器件使步進電機線圈繞組中兩個電流的流動方向相反。如圖3所示為該半橋驅(qū)動電路11與H橋電路12控制該步進電機14的原理圖，其中，該第一 IR2110驅(qū)動芯片15分別連接該第一 MOSFET器件21和第二 MOSFET器件22，該第二 IR2110驅(qū)動芯片16分別連接該第三MOSFET器件23和第四MOSFET器件24，該H橋電路12還連接+28V電源19和采樣電阻17、功率低18端；在具體實施過程中，該第一 IR2110驅(qū)動芯片15的驅(qū)動信號Ql和Q2分別控制第一 MOSFET器件21和第二 MOSFET器件22，該第二 IR2110驅(qū)動芯片16的驅(qū)動信號Q3和Q4分別控制該第三MOSFET器件23和第四MOSFET器件24，而且，在工作階段，通過DSP控制電路10控制該半橋驅(qū)動電路11工作，使該第一 IR2110驅(qū)動芯片15和第二 IR2110驅(qū)動芯片16交替發(fā)送驅(qū)動信號，從而使四個MOSFET器件在驅(qū)動信號Ql、Q2、Q3和Q4控制下交替工作，從而驅(qū)動該步進電機14工作，并保證該步進電機線圈繞組中的電流反向；即第一 MOSFET器件21和第四MOSFET器件24工作時，第二 MOSFET器件22和第三MOSFET器件23停止工作，該第二 MOSFET器件22和第三MOSFET器件23工作時，第一 MOSFET器件21和第四MOSFET器件24停止工作。由于MOSFET器件在關(guān)斷過程中有一段存儲時間和電流下降時間，成為關(guān)斷時間，在這段時間內(nèi)，MOSFET器件并沒有完全關(guān)斷，若在此期間，另一個MOSFET器件導(dǎo)通，則會造成下、下兩個MOSFET器件直通而使電源短路，并燒壞MOSFET器件或其他期間，因此，為了避免這種情況，在DSP控制電路10或FPGA控制電路內(nèi)設(shè)定保護模塊，使H橋電路12上、下兩個MOSFET器件交替導(dǎo)通時刻產(chǎn)生一個死區(qū)時間，通過先關(guān)或開，從而防止上、下兩個MOSFET器件直通現(xiàn)象。
[0028]而且，該采樣電阻17用于將步進電機線圈繞組中的電流作為電壓采樣，并將采樣的電壓值輸入至恒流斬波驅(qū)動電路13 ;如圖4所示，在具體實施過程中，該恒流斬波驅(qū)動電路13采用UC1843驅(qū)動芯片實現(xiàn)，由于該UC1843驅(qū)動芯片是高性能固定頻率電流模式驅(qū)動器，具有可微調(diào)的振蕩器、能進行精確的占空比控制、溫度補償參考、高增益誤差放大器以及電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出；該恒流斬波驅(qū)動電路13接收采樣電阻17采集的電壓值，并通過DSP控制電路10或FPGA控制電路對該恒流斬波驅(qū)動電路13進行誤差設(shè)定和斬波頻率設(shè)定，從而使該恒流斬波驅(qū)動電路13輸出一固定頻率的反饋斬波脈沖至半橋驅(qū)動電路11，從而使該半橋驅(qū)動電路11、H橋電路12和恒流斬波驅(qū)動電路13形成閉環(huán)控制，從而保證該步進電機14的額定電流。
[0029]另外，在該+28V電源端設(shè)置有一超快恢復(fù)二極管2CZ117E，防止步進電機繞組線圈泄放時對電源端的沖擊，損壞電源及其他元器件。該相序脈沖產(chǎn)生電路通過DSP控制電路10或FPGA控制電路實現(xiàn)，通過該DSP控制電路10或FPGA控制電路實現(xiàn)該步進電機驅(qū)動器的通信和控制功能，通過該DSP控制電路10控制脈沖信號的計算和輸出，以及角度電位計的AD輸入等等。該DSP控制電路10和恒流斬波驅(qū)動電路、半橋驅(qū)動電路11均通過一DC電源進行供電，從而控制該H橋電路12驅(qū)動該二相步進電機工作。
[0030]在具體實施過程中，如圖5所示，本發(fā)明通過步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機，其具體的驅(qū)動步驟包括:
(1)通過DSP控制電路產(chǎn)生脈沖信號并控制開關(guān)時序并控制該半橋驅(qū)動電路，從而使該步進電機驅(qū)動器工作；
(2)該半橋驅(qū)動電路控制H橋電路在電源工作下，使該步進電機線圈繞組轉(zhuǎn)動，并是該線圈內(nèi)兩個電流方向相反，并通過一采樣電阻將流過步進電機線圈的電流作為電壓采集，并將采集的電壓輸入至恒流斬波驅(qū)動電路；
(3)通過恒流斬波驅(qū)動電路在DSP控制電路的控制下，將所述采集電阻采集的步進電機的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，并產(chǎn)生一頻率固定的反饋斬波脈沖輸出至半橋驅(qū)動電路；
(4)半橋驅(qū)動電路根據(jù)橫流斬波驅(qū)動電路的反饋斬波脈沖，控制H橋電路驅(qū)動該步進電機，并保持所述步進電機的額定電流。
[0031]通過該步進電機驅(qū)動器的單一驅(qū)動電壓供電，提供該步進電機繞組電壓，同時保持力矩穩(wěn)定輸出，使工作穩(wěn)定，并降低了時序精度要求，并避免了轉(zhuǎn)電的延遲和調(diào)節(jié)精度誤差的隱患；其通過H橋電路、半橋驅(qū)動電路和恒流斬波驅(qū)動電路形成的閉合環(huán)路，實現(xiàn)對步進電機線圈繞組電流的閉環(huán)控制，不僅解決了二相步進電機雙向電流的問題，而且提高了電源工作效率，減少了步進電機驅(qū)動的體積和重量。
[0032]然而，本發(fā)明提供的步進電機驅(qū)動器，并不限于本實施例提出的實施方式，該步進電機驅(qū)動器的的相序脈沖產(chǎn)生電路不僅可通過DSP控制電路實現(xiàn)，也可以通過其他的具有控制功能的CPU實現(xiàn)；且半橋驅(qū)動電路也可以通過其他的高低端驅(qū)動芯片實現(xiàn)對H橋電路的半橋控制，從而實現(xiàn)步進電機線圈繞組中的電流方向。
[0033]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種步進電機驅(qū)動器，其特征在于，包括半橋驅(qū)動電路、H橋電路、電流取樣比較斬波電路； 其中，所述半橋驅(qū)動電路、所述H橋電路和所述電流取樣比較斬波電路依次循環(huán)連接，并形成閉環(huán)回路，且所述H橋電路連接一步進電機； 通過所述半橋驅(qū)動電路控制所述H橋電路保證在所述步進電機線圈繞組流動的兩個電流方向完全相反，所述H橋電路控制所述步進電機轉(zhuǎn)動，并發(fā)送一電壓信號至所述電流取樣比較斬波電路；所述電流取樣比較斬波電路通過將所述電壓信號與基準(zhǔn)電壓比對設(shè)置后，產(chǎn)生一固定頻率斬波脈沖并 反饋至所述半橋驅(qū)動電路，從而保證所述步進電機的額定電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，該步進電機驅(qū)動器還包括一相序脈沖產(chǎn)生電路，所述相序脈沖產(chǎn)生電路分別連接所述半橋驅(qū)動電路和所述電流取樣比較斬波電路；通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述半橋驅(qū)動電路動作，并通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制所述電流取樣比對斬波電路進行電平設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述相序脈沖產(chǎn)生電路為DSP控制電路或FPGA控制電路，通過所述DSP控制電路或FPGA控制電路控制產(chǎn)生脈沖信號啟動開關(guān)時序，并將脈沖信號傳輸至所述半橋驅(qū)動電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述半橋驅(qū)動電路為一高低端驅(qū)動升壓電路，所述高低端驅(qū)動升壓電路包括兩個IR2110驅(qū)動芯片，且所述IR2110驅(qū)動芯片與所述H橋電路連接；通過所述IR2110驅(qū)動芯片分別控制所述H橋電路使步進電機線圈繞組中兩個電流的流動方向完全相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述H橋電路包括四個功率場效應(yīng)管，所述功率場效應(yīng)管內(nèi)均設(shè)置有快恢復(fù)二極管，且所述快恢復(fù)二極管的正向最大電流為28A,反向工作峰值電壓為200V,反向恢復(fù)時間為Ius ;通過所述H橋電路控制所述電流取樣比較斬波電路動作，且通過所述H橋電路驅(qū)動所述步進電機工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述功率場效應(yīng)管分別連接一電源和采樣電阻，通過所述電源供電導(dǎo)通所述功率場效應(yīng)管，并通過所述采樣電阻將流過所述步進電機的電流作為電壓采集，并將采集的電壓值發(fā)送至所述電流取樣比較斬波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述電流取樣比較斬波電路為一恒流斬波驅(qū)動電路，所述恒流斬波驅(qū)動電路在所述DSP控制電路和H橋電路的控制下，將所述采樣電阻采集的電壓對比基準(zhǔn)電壓，并輸出一固定頻率的反饋斬波脈沖至所述半橋驅(qū)動電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的步進電機驅(qū)動器，其特征在于，所述電源一端設(shè)置有一超快回復(fù)二極管。
9.一種步進電機的驅(qū)動方法，利用如權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動器進行驅(qū)動步進電機，其特征在于，包括如下步驟: (1)通過所述相序脈沖產(chǎn)生電路控制開關(guān)時序并控制所述半橋驅(qū)動電路，從而使該步進電機驅(qū)動器工作； (2)所述半橋驅(qū)動電路控制所述H橋電路在電源工作下，使該步進電機線圈繞組電流方向相反，通過一采樣電阻將流過步進電機線圈繞組的電流作為電壓采集，并將采集的電壓輸入至電流取樣比較斬波電路； (3)通過所述電流取樣比較斬波電路在所述相序脈沖產(chǎn)生電路的控制下，將所述采集電阻采集的步進電機的電壓與基準(zhǔn)電壓比較，并產(chǎn)生一相應(yīng)的斬波脈沖輸出至所述半橋驅(qū)動電路； (4)所述半橋驅(qū)動電路根據(jù)所述電流取樣比較斬波電路反饋的斬波脈沖，控制所述H橋電路驅(qū)動該步進電機，并保持所述步進電機的額定電流。
【文檔編號】H02P8/12GK103560730SQ201310555567
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】周振宇, 徐建萍, 宋曉東 申請人:上海航天測控通信研究所