驱动IC控制方式“励磁模式”

励磁是通过向电机线圈施加电流来电磁磁极的过程。电机线圈有两组,A相线圈和B相线圈,每组对应两极:正极和负极。 *1
这四个极在电角度方面彼此相隔 90 度。

步进电机具有多组这四极排列的结构。在上图中,显示了一组四极。励磁模式是您如何励磁和旋转内部转子磁铁。

上图中,磁铁旋转90度,这是一步的基本角度,四步旋转360度的电角。
实际电机为:转一圈=4步×对数。

例如NPM公司生产的PF25-48电机有12对4极,所以48是基本步数。

电机旋转一圈的分度数由励磁方式决定,有“2-2相励磁/1-2相励磁”和“微步”两种方式。

*1线圈端子引脚为正极A相、负极A相、正极B相、负极B相。
A相线圈的A相和A相称为1相和3相,B相线圈的B相和B相称为2相和4相。

2-2相励磁/1-2相励磁

仅通过各相电机线圈的 ON/OFF 可以创建以下励磁模式:
2-2相励磁
1-1相励磁*2
1-2相励磁

1-1相励磁和2-2相励磁分四步以360度电角旋转。
1-2 相励磁通过交替 1-1 相励磁和 2-2 相励磁使分辨率加倍,电机以两倍基本步数旋转一圈。

例如,如果电机的基本步数为 48,则在 1-2 相励磁中,旋转一圈为 96 步。 1-2 相励磁常用于减少电机的振动。

*2由于 1-1 相励磁比 2-2 相励磁具有较小的转矩和阻尼特性,因此较少使用这种励磁模式。

2-2相励磁360度旋转电角

以固定顺序切换每相的电机线圈电流并切换励磁(N/S 极性)以旋转电机。







1-2相励磁360度旋转电角

通过交替1-1相励磁和2-2相励磁,分辨率提高一倍,即1-2相励磁。




微步驱动

除了电机线圈各相的 ON/OFF 之外,通过改变流过 A 相和 B 相线圈的电流比,电机可以停在比基本步距角更小的位置。这称为微步驱动。

微步励磁方式有W1-2相励磁、2W1-2相励磁、4W1-2相励磁等。
W1-2相励磁为基本步数的四倍转一圈。
2W1-2相励磁为基本步数的八倍转一圈。
4W1-2相励磁为基本步数的16倍转一圈。
例如,如果电机的基本步数为48,则W1-2相励磁360度旋转192步,2W1-2相励磁384步,4W1-2相励磁768步。 *3

*3由于微步改变电流比,转子在基本步距角中间平衡停止,停止位置可能不准确,具体取决于电机结构。使用我们的 PF 电机,微步驱动可有效减少振动和噪音。

2相励磁用

对于 2 相励磁,A 相和 B 相的电流值相同。

用于微步驱动

降低 A 相的电流,提高 B 相的电流,以增加 B 相线圈吸引的力,使磁铁保持在中间。


除了这些规格外,驱动 IC 还具有各种其他规格。
一旦您了解了基本知识,您就可以通过使用驱动 IC 轻松驱动步进电机。

在设计实际电路板时,不仅要注意规格,还要注意电流值和发热,以及接地和电流检测电阻的布线。

半导体公司通常会向您提供此类驱动 IC 的评估板或技术文档,因此使用它们会很有效。