专利名称:单电压斩波型步进电机驱动电源的制作方法
技术领域:
本发明属于步进电机驱动电源,主要用于驱动功率型步进电机。
在已有技术中,斩波型步进电机驱动电源是采用高、低压两个直流电源配合驱动。一般采用晶体管或可控硅作为功放元件,辅助电路比较复杂;而且要串接限流电阻,因此,设备体积大、效率低、造价高、运行频率较低。
本发明的目的是简化步进电机驱动电源,降低成本、改善输出电流波形、提高运行频率。具体技术实现方法详述如下。
在附图
中,T1、T2、T3、D1、D2、D3、R1、R2、R3构成斩波型脉冲电流功放电路。运算放大器、电压比较器、门电路及附助元件构成电流检测与控制电路,其作用是根据电流的大小控制功放管T1关断开通,从而实现恒流斩波。检测电路中,运算放大器LM324、R4、R5构成同相比例放大器;电压比较器LM339、R6、R7构成史密特电路;R8、D4、C4用来产生辅助电压。门电路C4011的作用是综合控制信号V1和检测输出信号V0。检测电流i和输出信号V0的关系为一史密特回线。当i<i1时,V0为高电平;当i>i2时,V0为低电平。i1、i2取决于电路参数,且i1<i2。
在控制信号的一个周期内电路的动态过程如下所述1、当环形分配器输出的控制信号V1为低电平时,V2为高电平,T3饱和导通,T1、T2均截止,绕组L中无电流,此时检测电路输出V0为高电平。
2、V1由低变高后(1)因原来V0为高电平,V2变低,T3截止,T1、T2均饱和导通,绕组L中电流快速上升。
(2)当电流上升到i>i2时,V0变低,V2变高,T1截止,绕组电流通过T2、R1、D2、L形成的放电回路缓慢下降。
(3)电流降到i<i1时,V0又变高,使T1再次导通,电流上升。如此周而复始,绕组中电流在i1与i2之间变化,形成锯齿波电流。
3、V1由高变低后,T1、T2截止,绕组电流通过D1、D2、L向电源放电。因驱动电压较高,电流下降沿很陡。这样就形成了顶部为锯齿波的梯形脉冲电流。
因为没有串接限流电阻,所以脉冲电流的上升、下降沿都很陡,运行频率较高。运动频率提高到一定程度,绕组电流将呈三角波,图中直流电源为各相绕组甚至多个电机所共用。在绝缘允许的条件下,主变压器B1可以省去。功放部分线路简单,且工作于开关状态,功耗很小。多相绕组的检测与控制电路可以制做在一块双面印刷板上。总之,整机体积可以做得很小。
图中T3也可采用场效应管,实施中需要附加一些保护线路。
权利要求1.一种斩波型步进电机驱动电源,它包括整流电路、脉冲电流功放电路和电流检测与控制电路,其特征在于a、电机绕组由单一直流电源提供能量,该直流电源的电压值取决于电机绕组绝缘所允许的限度,因而,有时候可以直接用220V交流整流得到,b、功放电路为场效应管实现的斩波型脉冲电流放大电路,它和检测与控制电路相连。
2.根据权利要求1所述的斩波型步进电机驱动电源,其特征是每相绕组的功放电路由两个场效应管、两个二极管、一个稳压管、一个高压三极管及测流电阻组成。
专利摘要单电压斩波型步进电机驱动电源,属步进电机驱动电源,它由整流电路、脉冲电流功放电路和电流检测与控制电路组成,其特征在于电机绕组由单一直流电源提供能量,该直流电源的电压值取决于电机绕组绝缘所允许的限度,因而有时可直接用220V交流整流得到;功放电路为场效应管实现的斩波型脉冲电流放大电路,它和电流检测与控制电路相连。
文档编号H02P8/00GK2100056SQ9120683
公开日1992年3月25日 申请日期1991年4月28日 优先权日1991年4月28日
发明者延俊华, 王裕清 申请人:焦作矿业学院