如何快速調(diào)整我們的步進(jìn)電機(jī)

在我們這個(gè)快節(jié)奏的世界里，很多時(shí)候我們的任務(wù)是讓某件事情發(fā)揮作用，但沒有時(shí)間學(xué)習(xí)它背后的理論。它的工作原理很重要，但為什么不那么重要。這使我們可以繼續(xù)下一個(gè)任務(wù)。在現(xiàn)代步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中，調(diào)整電機(jī)以獲得最佳電流調(diào)節(jié)可能是其中一種情況。

最近，有人問我為什么步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器行為不端。擔(dān)心的是低速時(shí)缺少步驟。電流波形可能會跳到一個(gè)級別并保持在那里直到步數(shù)趕上，或者它可能會增加到超過最大斬波電流。通常用戶設(shè)置了混合衰減，但是當(dāng)電流的絕對值增加時(shí)，許多設(shè)備使用慢衰減。

大多數(shù)情況下，失真的電流波形出現(xiàn)在保持或低速時(shí)，其中緩慢衰減不會像在正常驅(qū)動(dòng)時(shí)間內(nèi)插入的驅(qū)動(dòng)器那樣去除盡可能多的電流。隨著電機(jī)電壓的增加，問題通常會變得更糟。下圖是這種低速時(shí)失去調(diào)節(jié)的例子。電機(jī)以 1/8 微步每秒 200 步的速度驅(qū)動(dòng)。電機(jī)電壓為12V。

舉例，有一種一種稱為自適應(yīng)衰減的新功能用于以低速創(chuàng)建所需的波形。這項(xiàng)新功能會自動(dòng)調(diào)整慢速和快速衰減的百分比，以創(chuàng)建接近最佳的電流波形,使用的驅(qū)動(dòng)芯片為DRV8846。

DRV8846 提供適用于攝像機(jī)、打印機(jī)、投影儀和其他自動(dòng)化設(shè)備 應(yīng)用的高度集成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。此器件具有兩個(gè) H 橋和一個(gè)微步進(jìn)分度器，并且專門用來驅(qū)動(dòng)一個(gè)雙極步進(jìn)電機(jī)。每個(gè) H 橋驅(qū)動(dòng)器的輸出塊都包含配置為全 H 橋的 N 通道和 P 通道功率 MOSFET，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組。DRV8846 能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá) 1.4A 的滿標(biāo)量程輸出電流(在適當(dāng)散熱并且 TA = 25°C 時(shí))。

一個(gè)簡單的步進(jìn)/方向接口可輕松連接到控制器電路。引腳可實(shí)現(xiàn)全步進(jìn)到 1/32 步進(jìn)模式的電機(jī)配置?？梢耘渲盟p模式以便可以使用自動(dòng)調(diào)優(yōu)、慢速衰減、快速衰減和混合衰減。還可以選擇 PWM 電流斬波關(guān)閉時(shí)間。低功耗睡眠模式可將部分內(nèi)部電路關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)極低的靜態(tài)電流和功耗。這種睡眠模式可通過專用的 nSLEEP 引腳來設(shè)定。

為 UVLO、過流保護(hù)、短路保護(hù)和過熱提供內(nèi)部保護(hù)功能。通過一個(gè) nFAULT 引腳來指示故障條件。

· 脈寬調(diào)制 (PWM) 微步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

o 內(nèi)置微步進(jìn)分度器

o 最高 1/32 微步進(jìn)

o 步進(jìn)/方向控制

· 多種衰減模式

o AutoTune?技術(shù)

o 混合衰減

o 慢速衰減

o 快速衰減

· 可配置關(guān)斷時(shí)間脈寬調(diào)制 (PWM) 斬波

o 10、20 或 30μs 關(guān)斷時(shí)間

· 具有自適應(yīng)消隱時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)平滑步進(jìn)

· 工作電源電壓范圍為 4V 至 18V

· 每個(gè) H 橋的滿標(biāo)量程(最大驅(qū)動(dòng))電流為 1.4A(25°C 時(shí))

· 低電流睡眠模式

· 使用 3 位扭矩 DAC 調(diào)節(jié)電機(jī)電流

· 耐熱增強(qiáng)型表面貼裝封裝

· DRV8303 中的 功能

o VM 欠壓閉鎖 (UVLO)

o 過流保護(hù) (OCP)

o 熱關(guān)斷 (TSD)

o 故障條件指示引腳 (nFAULT)

當(dāng)電流絕對值增加時(shí)使用慢衰減和當(dāng)電流絕對值減小時(shí)使用混合衰減(快 50% 和慢 50%)的典型波形。請注意缺少的步驟，因?yàn)殡娏鲝牧汶娏鬟^渡，如黃色圓圈中突出顯示的那樣。這是由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間注入的電流比在緩慢衰減狀態(tài)期間移除的電流多。缺失的步驟也可以看作是電流開始變負(fù)。

使用這些可用的新功能(例如自適應(yīng)衰減)，我們可以快速調(diào)整步進(jìn)電機(jī)并繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。