s(j0 ) (2)
[0034] ic= i a+ib做
[00對式中：0為m細分下的步距角，j= 1，2,…，m。
[0036] 例如，W4細分為例，按上式給繞組通入電流，可得到圖1所示的4細分驅動式磁 場合成矢量圖。
[0037] 本實用新型設及一種步進電機細分驅動器，如圖2所示，主要包括主控制器1、雙 路16位DA轉換器2、步進電機驅動電路3及電流采樣電路4。其中步進電機驅動電路3包 括斬波電路31和橋式電路32。其中，
[0038] 所述主控制器1的輸出端與雙路16位DA轉換器2的輸入端均連接，從而在主控 制器1的控制下輸出參考電壓；主控制器1的輸出端還與斬波電路31的輸入端相連接，W 控制橋式電路32的橋臂的導通方向；
[0039] 所述雙路16位DA轉換器2的輸出端均連接至斬波電路31的輸入端，斬波電路31 的輸出端連接至橋式電路32的輸入端，橋式電路32的輸出端連接步進電機M;
[0040] 所述電流采樣電路4連接于斬波電路31的輸入端與橋式電路32的輸出端之間， W對采樣的步機電機M的相電流進行濾波。
[0041] 優(yōu)選地，本新型步進電機細分驅動器還包括按鍵5,該按鍵5與主控制器1連接，W 對驅動器的細分數(shù)、步進電機的繞組輸出電流的大小和正反轉進行選擇，W及改變步進電 機的轉速。
[0042]優(yōu)選地，所述主控制器1為51單片機。所述斬波電路31為內部自帶兩個比較器 的L650抓巧片。所述橋式電路32為H橋L298N巧片。所述電流采樣電路4為RC-階有 源低通濾波器。具體而言，電流采樣電路4包括兩個相電流采樣電路和兩個低通濾波電路， 相電流采樣電路的輸入端與橋式電路32的相電流輸出端相連接，相電流采樣電路的輸出 端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的輸出端與斬波電路31的輸入端相連接。
[0043] 本新型兩相步進電機細分驅動器，通過按鍵5選擇細分數(shù)、電機繞組輸出電流的 大小和電機的正反轉，可W通過不同的頻率來改變電機的轉速。在控制電路的作用下，雙路 16位DA轉換器2輸出參考電壓，電流采樣電路4跟蹤步進電機M的兩相相電流的變化，通 過轉換變?yōu)殡妷?，并經過濾波后，利用L650抓巧片內部自帶比較器，與雙路DA輸出電壓進 行比較，通過比較來控制L298N橋式電路的開關，同時通過單片機控制L298N的橋臂的導通 方向，來改變電機相電流的方向，實現(xiàn)恒流斬波來控制電機的轉動。
[0044] 由于系統(tǒng)要求DA輸出的參考電壓為正弦波，細分數(shù)達到128細分及W上，且電機 的轉速要求隨輸入的脈沖頻率來改變，利用單片機控制DA數(shù)模轉換器，來產生正弦波參考 電壓。因此，系統(tǒng)對DA的精度要求比較高，理論上16位的DA可W滿足256細分設計要求。 假設參考電壓為IV，系統(tǒng)運行在128細分時，部分正弦波在一定角度時的值與16位DA的輸 出值如下面表1所示。由表1可知16位DA輸出值與理想的正弦波十分接近，相對誤差小 于0.0001%，可W滿足128細分的設計要求。
[004引表1 16位DA正弦輸出理論值與現(xiàn)對誤差
[0046]
【主權項】
1. 一種步進電機細分驅動器，其特征在于：主要包括主控制器、雙路16位DA轉換器、 步進電機驅動電路及電流采樣電路，步進電機驅動電路包括斬波電路和橋式電路；其中，雙 路16位DA轉換器的輸入端均與主控制器的輸出端連接，在主控制器的控制下輸出參考電 壓；雙路16位DA轉換器的輸出端均連接至斬波電路的輸入端，斬波電路的輸出端連接至橋 式電路的輸入端，橋式電路的輸出端連接步進電機；主控制器的輸出端與斬波電路的輸入 端相連接，以控制橋式電路的橋臂的導通方向；電流采樣電路連接于斬波電路的輸入端與 橋式電路的輸出端之間，以對采樣的步機電機相電流進行濾波。
2. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述雙路16位DA轉 換器的每一個由兩個具有8位DA轉換功能的數(shù)字電位器以及一個運算放大器，通過組成加 法器運算放大電路而構成。
3. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述電流采樣電路包 括兩個相電流采樣電路和兩個低通濾波電路，相電流采樣電路的輸入端與橋式電路的相電 流輸出端相連接，相電流采樣電路的輸出端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的輸 出端與斬波電路的輸入端相連接。
4. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述主控制器為51單 片機。
5. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述斬波電路為內部 自帶兩個比較器的L650?芯片。
6. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述橋式電路為H橋 L298N芯片。
7. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：所述電流采樣電路為 RC-階有源低通濾波器。
8. 如權利要求1所述的一種步進電機細分驅動器，其特征在于：步進電機細分驅動器 還包括按鍵，該按鍵與主控制器連接，對驅動器的細分數(shù)、步進電機的繞組輸出電流的大小 和正反轉進行選擇，以及改變步進電機的轉速。
【專利摘要】本實用新型公開一種步進電機細分驅動器，主要包括主控制器、雙路16位DA轉換器、步進電機驅動電路及電流采樣電路，步進電機驅動電路包括斬波電路和橋式電路；雙路16位DA轉換器的輸入端均與主控制器的輸出端連接，雙路16位DA轉換器的輸出端均連接至斬波電路的輸入端，斬波電路的輸出端連接至橋式電路的輸入端，橋式電路的輸出端連接步進電機；主控制器的輸出端與斬波電路的輸入端相連接，電流采樣電路連接于斬波電路的輸入端與橋式電路的輸出端之間。本新型基于分立器件構成恒流斬波正弦細分驅動器，具有細分數(shù)高，細分選擇范圍廣，電機輸出電流大優(yōu)點，而且控制可靠靈活，適用性好，性價比高，具有較強的實用特點。
【IPC分類】H02P8-20
【公開號】CN204539022
【申請?zhí)枴緾N201520290876
【發(fā)明人】鄭雪欽, 高鏘源
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月7日