[其他]步進電機的斬波式恒流驅動器

無效

• 申請號: 86202585
• 申請日: 1986-04-23
• 公開（公告）號: CN86202585U
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發明（設計）人: 朱正風;張閩
• 申請（專利權）人: 福建省機電學校技術服務公司
• 主分類號: H02P8/00
• 分類號: H02P8/00
• 代理公司: 福建省專利代理事務所
• 代理人: 林振華

本實用新型公開了一種步進電機的驅動器。

步進電機的機械特性不僅與步進電機本身的特性及負載有關，而且與配套使用的驅動器有著十分密切的關系。同樣一臺步進電機在不同的驅動器線路的驅動下會表現出不同的運行特性來。電流反饋式高壓開關線路是目前性能比較好的驅動線路，該線路的跟蹤速度比較快，高速性能比較好。但由于具驅動電流的上升、下降沿都較徒，低速運行時脈振沖擊嚴重，這對慢速的切削給進是很不利的，因此，當負載較輕時，易產生振蕩，而造成工作不穩定；此外，該線路較復雜，制造工藝麻煩、維修不便、成本高也是不容忽視的缺點。

針對以上的缺點，本實用新型的任務是設計一種高、低速性能都比較好的、制造工藝簡單、成本低廉的步進電機驅動器－－斬波式恒流驅動器。

下面將結合附圖對本實用新型實施例的工作原理作詳細描述。

圖1，本實用新型的原理線路圖。

圖2，無平滑控制信號輸入時，輸入控制信號和驅動電流的波形圖。

圖3，輸入平滑控制信號時，輸入控制信號和驅動電流的波形圖。

圖1中，（1）為控制信號輸入端；（2）為平滑控制信號輸入端；BG₁，BG₂為前置放大管；BG₃、BG₄組成電壓比較電路，為達到溫度補償的目的，BG₃、BG₄接成不對稱或差動電路，並固定在同一個散熱器上；D₂為硅二極管或穩壓二極管，它與R₄組成基準電壓電路，接在BG₃發射結的D₂為電壓比較電路提供了基準電壓；接在BG₄發射極的R₅為電流取樣電阻；BG₄又為功率放大管；RC為電壓反饋定時電路，反饋信號由BG₄的集電極引出；BG₅為平滑控制三極管；L₁、L₂分別為步進電機的工作繞組和續流繞組，L₂、D₃為續流回路；Ec₁，為前置放大電源；EC₂為步進電機電源。

圖2、圖3中，U_i為輸入控制信號電壓；U_p為平滑控制信號電壓；I_l為驅動電流。

線路工作原理：

若在（1）端輸入一個負脈沖控制信號，則D₁不通，BG₁截止，BG₂飽和，BG₃截止，BG₄導通，繞組L₁中驅動電流I₁上升，R₅上的壓降、BG₄的基極電位、BG₃的發射極電位都隨著上升，當I₁上升到額定值時，Ve₃上升到使BG₃由截止進入導通狀態。此時，由于分流作用，使Ve₃（Vb₄）下降，引起Vc₄上升，C的充電電流上升，經過RC正反饋使BG₁迅速飽和，BG₂、BG₃、BG₄迅速關斷，電源Ec₂與L₁的自感電動勢相加后繼續向C充電，同時在L₁斷流后，繞組電流由L₂經D₃向電源續流，這一過程形成了斬波的下降沿。經過一段時間后，隨著C兩端電壓升高，充電電流Ic減小到不足以維持BG₁飽和導通狀態時，電路發生了另一次正反饋連鎖反應：

這一反饋過程使BG₁迅速截止，BG₂、BG₄迅速導通，I₁上升……，如此往復循環形成了斬波列，直到（1）端的負脈沖信號結束，D₁導通，BG₁飽和，BG₂、BG₃、BG₄關斷，I₁迅速降為零。上述整個過程所產生的斬波驅動電流如圖2所示，可以看出驅動電流的上升沿、下降沿都很陡峭，所以本驅動線路具有良好的高速性能。