几种主流MOSFET驱动电路的分析

L298N电机驱动电路 - 电动机 　　1、工作原理分析： 　　在步进电机驱动模块中，采用了带光耦隔离，抗干扰能力强的TLP521作为隔离电流保护芯片，其中L297的17脚通过给高低电平来控制步进电机的正反转，而18脚为步进时钟输入端，控制每个步数的时间增量，19脚步进电机的半步或者整步的选择，10脚为使能控制端，来控制电机的启停，而经过内部包含 4 信道逻辑驱动电路、高压、大电流双 H 桥式驱动器L298来控制电机的正反转；利用L298实现电机驱动及其正反转，并采用二极管进行续流保护，利用7805提供5v电源给控制器和l298芯片供电，这个电路在工作时间长的情况下容易发热，造成电路不稳定性缺点。 　　 　　主要功能特点是： 　　关键芯片：L298N 双H 桥直流/步进电机驱动芯片 　　L298N 芯片工作电压：DC 4.5~5.5V。 　　电机驱动电源电压DC 5--35V。 　　电源输入正常时有LED 灯指示。 　　PCB尺寸：4.4*5.0cm 　　最大输出电流2A（瞬间峰值电流3A），最大输出功率25W。 　　输出正常时电机运转有LED 灯指示。 　　具有二极管续流保护。 　　可单独控制２台直流电机或１台两相4 线（或6 线）步进电机。 　　可以采用并联接法控制一台高达3A 的直流电机。 　　可实现电机正反转。 　　2． 模拟电路PWM的实现 　　 　　上图为一个使用游戏手柄或者航模摇杆上的线性电位器（或线性霍尔元件）控制两个底盘驱动电机的PWM生成电路。J1是手柄的插座，123和456分别是 x，y两个方向的电位器。U1B提供半电源电压，U1A是电压跟随。x，y分量经过合成成为控制左右轮两个电机转速的电压信号。在使用中，让L= （x+1）y/（x+1.4），R=（x-1）y/（x-0.6），经过试验有不错的效果（数字只是单位，不是电压值）。经过U1C和U1D组成的施密特振荡器把电压转换为相应的PWM信号，用来控制功率驱动电路。以U1D为例，R1，R2组成有回差的施密特电路，上下门限受输入电压影响，C1和R3组成延时回路，如此形成振荡的脉宽受输入电压控制。Q1，Q2是三极管，组成反相器，提供差分的控制信号。具体振荡过程参见对555振荡器的分析。 本帖地址：http://bbs.liuxue86.com/34948.html

楼ang

回复 2 楼 2015-11-05 ULN2x03驱动电路 - 电子技术 　　针对上面的驱动电路： 　　1.负载接的是红外二极管，其串联电阻是限流电阻，控制红外发射强度 　　2.输入连接到STM32的PWM功能普通IO口(设置推挽输出)，COM口接输出电压5V 　　针对上面的电路测试(Power=5.0V)： 　　1.输入3.3V，输出0.6V 　　2.输入0V，输出5.0V 　　3.输入不接，输出5.0V 　　所以，ULN2003/2803同样可以用于电平转换，那这是为什么呢?ULN2803/2003与三极管又有什么关系——其内部实现就是两个三极管。 　　其结构有3个特点： 　　1.输出集电极开漏，因此可以自己接上拉电阻，将信号上拉到相应的电平，ULN2803手册上说明能承受的最大电压为50V 　　2.数据手册上说明在Ic=250mA时的输入门槛电压为VI(on)=2.7V 　　3.COM端接有一个反向二极管：接到输出电源，用于驱动电机等负载电感器件时能在上下电时提供电流回路保护电路;输出电压高于COM端电压，则电压会钳制在VCOM+0.4V左右(这里的二极管压降较小) 　　ULN2003与ULN2803的区别仅在于ULN2003只有8个通道，而ULN2803有9个通道。 　　相对于前面的自己搭建的三极管电路，其具有更好的电流驱动特性，因此，前面的自己搭建的三极管电路适用于电平切换及小电流的驱动，而ULN2803及ULN2003适用于更大电流的驱动(Datasheet上说最大驱动电流能达到500mA左右)。因此常用ULN2803及ULN2003(还有其它的如75452、MC1413、L293D)提高系统的带负载能力(电机、大型LED、继电器等)。

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回复 3 楼 2015-11-05 步进电机驱动电路性能比较和电路实例 - 步进伺服 1、性能比较比较上述驱动电路的 基本性能可概括如下。1）单极性驱动电路：这里指单电源、单极性驱动电路，每相只用一只功率管。线路简单、成本低，但效率也低，启动和运行频率均不高。现常用来驱动小功率步进电机。2）双极性驱动电路：线路复杂，效率高。常用来驱动永磁式电机、混合式电机或大功率电机。3）高低压驱动电路：线路较简单。双电源，每相需要两只功率管。效率较高，启动和运行频率比单极性电路高。4）斩波驱动电路：双电源成高压单电源。运行特性好，效率高，但线路复杂。5）调频调压驱动电路：控制电路较复杂。因为V随f改变，所以，效率、运行特性等都有了明显改善。6）细分驱动电路：线路复杂。运行特性好。微机的应用已使它成为很有发展前途的驱动方式之一。2、驱动电路实例1） 图1是斩波驱动的一个应用实例。被驱动的电机是36By3-30型三相步进电机。它的A、B、C三相分别接在图示电路的A、B、C端。A、B、C三端的输入分别接电路的D03、D02、DO1。该电路有两种工作状态：(1)步进方式；(2)维持方式。处在步进工作方式时，流过取样电阻R0和相绕组上的电流为2A；处在维持方式时，仅为0.5A。工作方式的转换受程序控制。该程序送“1”给DO5时，则为步进方式。送“0”时，为维持方式。 图1 斩波驱动应用实例实际上，是用DO5电位的高低改变比较器比较基准端“2”的电位。DO5电位高，“2”端电位抬高，则比较器“3”端的翻转电位也随之提高。即取样电阻R0上的电压随之提高，流过R0的平均电流相应增大。反之，‘2”端电位降低，流过R0的平均电流相应减小。斩波驱动由比较器、比较器后面的放大电路、L、C、R等电路形成。假设比较器的“3”端电位高于“2”端，它的输出为低电位。由三极管组成的放大电路截止，加到相绕组上的电压逐步衰减，流过R0上的电流和iR0也随之降低。经过一定时间后，“3”端电位低于“2”端。经比较器比较后，输出高电位。（http://www.diangon.com/版权所有）放大电路的输出电压升高。流过取样电阻R0上的电流以回路时间常数所决定的规律逐步上升，R0上的压降iR0也随之上升。当“3” 端电位再一次高于“2”端时，比较器的输出再次变低。如此循环，形成斩波输出。驱动电路的另外3个输入端DO1、D02、D03受程序控制，用来决定步进电机的正反向旋转。正转时，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作；反转时，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作。 图2 喷墨打字机中使用的步进电机驱动电路2）图2是喷墨打字机中使用的驱动电路。被驱动的是四相步进电机，步距角为3.6°。驱动电路由四只二极管、四只晶体管、两组双线绕组、两只限流电阻和一只36V稳压管组成。稳压管以图示方式与二极管串联后，并联在线圈两端。这种方式与单纯并二极甘或并二极管-电阻相比，能在晶体管截止之后，使回路电流衰减得更迅速。除此之外，截止后，加在集电极上的最高电压是电源电压加稳压管的稳定电压，而与电流无关。在图示电路中，为60V。这使得决定最大集电极电压的额定值变得很容易。图中的串联电阻主要是为了迅速建立激磁电流和改善转矩特性而设。设绕组电阻为Rw，串联电阻为R；则串联R后，电路的时间常数将从L/Rw减少为L／（Rw+R）。

热情的平安之路

回复 4 楼 2015-11-05 RS-422A接口_RS-422A平衡驱动差分接收电路 - 单片机 针对RS－232C总线标准存在的问题，EIA协会制定了新的串行通信标准RS－422A。它是平衡型电压数字接口电路的电气标准。如图所示。 图 RS－422A平衡驱动差分接收电路 RS－422A电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器等部分组成。电路中规定只许有一个发送器，可有多个接收器。RS－422A与RS－232C的主要区别是，收发双方的信号地不再共用。另外，每个方向用于传输数据的是两条平衡导线。RS－422A与RS－232C相比信号传输距离远、速度快。传输距离为120m时，传输速率可达1Mbps；降低传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200m。

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回复 5 楼 2015-11-05 什么是IGBT？IGBT的驱动电路有什么特点？以IGBT为逆变管的变频器的特点？ - 变频器_软启动器 IGBT全称是Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管，是由BIT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动型电力电子器件，本质上是一个场效应晶体管，只是在漏极和漏区之间多了一个P型层。功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流二极管的判断。对于IGBT模块还需判断在有触发电压的情况下能否正常导通和关断。将数字万用表拨到二极管测试档，测试IGBT模块cl原el、c2原e2 之间以及栅极G 与el、e2 之间正反向二极管特性来判断IGBT模块是否完好。IGBT 的驱动电路有什么特点？答：驱动电路的作用是将微处理器输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT，保证IGBT的可靠工作。驱动电路起着至关重要的作用，IGBT 驱动电路有以下基本特点：（1）提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。（2）提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。（3）具有尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。（4）具有足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。（5）具有灵敏的过流保护能力。以IGBT为逆变管的变频器的特点？答：以IGBT为逆变管的变频器的逆变电路与GTR 等其他逆变电路基本相同，但IGBT 逆变电路具有以下特点：（1）载波频率高。大多数变频器的载波频率可在（3耀15 kHz）的范围内任意可调。载波频率越高，电流的谐波成分越小。（2）功耗减小。由于IGBT的驱动电路取用电流极小，几乎不消耗功率。而GTR基极回路取用电流常常是安培级的，消耗功率不可小视。

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回复 6 楼 2015-11-05 MOSFET及IGBT的驱动电路 - 电子技术 功率MOSFET栅极驱动电路 功率MOSFET是场控型电力电子器件，它与前述SCR及GTO等电流控制型器件不同，门极为栅极，输入阻抗很高，驱动电路相对简单得多。另外，由于MOSFET结电容形成的极间电容较大，因此MOSFET的栅极输入端相当于一个电容性负载，在管子导通时需要注入一定的电容充电电流，在导通后由于电场已建立，就不再需要驱动电流了。<?XML:NAMESPACE PREFIX = O /> 功率MOSFET的栅极驱动电路有多种形式，以驱动电路与栅极的连接方式来分，有直接驱动与隔离驱动两种。 栅极直接驱动电路是最简单的一种形式，由于功率MOSFET的的输入阻抗很高，所以可以用TTL器件或CMOS器件直接进行驱动。图1是两种直接驱动的栅控电路。 图1 图1（a）所示栅控电路是利用晶体管T的放大作用，使充电电流放大，加快了电场的建立，提高了MOSFET的导通速度。而图1（b）是推挽式直接驱动电路，两个晶体管T1和T2都使信号放大，提高了电路的工作速度，同时它们是作为射极输出器工作的，所以不会出现饱和状态，因此信号的传输无延迟。 栅极隔离驱动方式分电磁式隔离和光电式隔离，由此构成两类不同的栅极驱动电路。其中用脉冲变压器隔离的栅极驱动电路如图2所示。 图2 图2中的输入信号为高电平（on）时，T1导通，脉冲变压器的次边输出正脉冲，使T2导通，T3也立刻导通。T3的导通又保证T2在输入正脉冲时继续保持导通，所以T4也导通，从而MOSFET被可靠开通。当输入信号为低电平（off）时，T1截止，脉冲变压器输出负脉冲，所以T2、T3、T4都相继截止。这时因T5的发射极上有MOSFET的输入电容电压，而T5的基极经R4加有负脉冲，所以T5立即导通，从而使功率MOSFET关断。 IGBT栅控电路的基本要求 对IGBT栅控电路的基本要求可以归纳为下列几点： 1．提供一定的正向和反向驱动电压，使IGBT能可靠地开通和关断。 2．提供足够大的瞬时驱动功率或瞬时驱动电流，使IGBT能及时迅速地建立栅控电场而导通。 3．具有尽可能小的输入、输出延迟时间，以提高工作频率。 4．足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 5．具有灵敏的过电流保护能力。 IGBT器件与MOSFET器件一样，也是场控型器件，输入阻抗很高，但对于大功率IGBT，由于有相当大的输入电容，所以栅控电路应有足够大的正向电压和输出能力。栅极负偏压对IGBT的关断特性影响不大，但对于用在驱动电动机的逆变器电路中，为了使IGBT能稳定可靠地工作，还需要负偏压。同时栅极负偏压还能够防止IGBT在过大的dv/dt下发生误触发。 IGBT栅控电路中的栅极电阻RG对它的工作性能影响较大，取较大的RG，对抑制IGBT的电流上升率及降低元件上的电压上升率都有好处。但若RG过大，就会过分延长IGBT的开关时间，使开关损耗加大，这对高频的应用场合是很不利的。而过小的RG会使di/dt太大而引起IGBT的不正常或损坏，所以正确选择RG的原则是应在开关损耗不太大的情况下，选择略大的RG。RG的具体数值还与栅控电路的具体结构形式及IGBT的电压、电流大小有关，大致在数欧姆到数十欧姆左右。 为了使栅极驱动电路与信号电路隔离，应采用抗噪音能力强、信号传输时间短的光耦合器件。另外，IGBT的门极与发射极之间的引线应尽量短，并且这两根引线应该绞合后使用，以减少栅极电感和干扰信号的进入。 IGBT集成驱动电路 集成化模块构成的IGBT栅控电路因其性能可靠、使用方便，从而得到了普遍应用，也是驱动电路的发展方向。 各大公司均有不同系列的IGBT驱动模块，其基本功能类似，各项控制性能也在不断提高。 例如富士公司的EXB系列驱动模块内部带有光耦合器件和过电流保护电路，它的功能如图3所示。 图3 EXB系列驱动模块与IGBT之间的外部接口电路如图4所示。驱动信号经过外接晶体管的放大，由管脚14和管脚15输入模块。过电流保护信号由测量反映元件电流大小的通态电压vCE 得出，再经过外接的光耦器件输出，过电流时使IGBT立即关断。二只33uF的外接电容器用于吸收因电源接线所引起的供电电压的变化。管脚1和管脚3的引线分别接到IGBT的发射极E和门极G，引线要尽量短，并且应采用绞合线，以减少对栅极信号得到干扰。图中D为快速恢复二极管。 图4 由于IGBT在发生短路后是不允许过快地关断，因为此时短路电流已相当大，如果立即过快关断会造成很大的di/dt，这在线路分布电感的作用下会在IGBT上产生过高的冲击电压，极易损坏元件。所以在发生短路后，首先应通过减小栅极正偏置电压，使短路电流得以抑制，接着再关断IGBT，这就是所谓“慢关断技术”，这一功能在某些公司生产的模块中已有应用。

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回复 7 楼 2015-11-05 晶闸管的门极驱动电路和缓冲电路 - 电子元器件 1、晶闸管对触发电路的基本要求①触发信号可以是交流、直流或脉冲，为了减小门极的损耗，触发信号常采用脉冲形式。②触发脉冲应有足够的功率。触发电压和触发电流应大于晶闸管的门极触发电压和门极触发电流。③触发脉冲应有足够的宽度和陡度。触发脉冲的宽度一般应保证晶闸管阳极电流在脉冲消失前能达到擎住电流，使晶闸管导通，这是最小的允许宽度。一般触发脉冲前沿陡度大于10V/μs或800mA/μs。④触发脉冲的移相范围应能满足变换器的要求。例如，三相半波整流电路，在电阻性负载时，要求移相范围为150°；而三相桥式全控整流电路，电阻负载时移相范围为120°。2、触发电路的型式触发电路可分为模拟式和数字式两种，阻容移相桥、单结晶体管触发电路、锯齿波移相电路和正弦波移相电路均属于模拟式触发电路；而用数字逻辑电路乃至于微处理器控制的移相电路则属于数字式触发电路。3、保护电路(1)晶闸管的缓冲电路常采用在晶闸管的阴阳极并联RC缓冲器，用来防止晶闸管两端过大的du/dt造成晶闸管的误触发，其中电阻R也能减小晶闸管开通时电容C的放电电流。(2)晶闸管的保护 晶闸管在使用时，因电路中电感的存在而导致换相过程产生Ldi/dt,又因容性的存在或设备自身运行中出现短路、过载等故障，所以其过电压、过电流保护显得尤为重要。 晶闸管的派生器件双向晶闸管（Triode AC Switch——TRIAC或Bidirectional triode thyristor）是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。有两个主电极T1和T2，一个门极G。在第Ｉ和第III象限有对称的伏安特性。不用平均值而用有效值来表示其额定电流值。 逆导晶闸管：是将晶闸管和整流管制作在同一管芯上的集成元件。具有正向压降小、关断时间短、高温特性好、额定结温高等优点。 光控晶闸管：利用一定波长的光照信号控制的开关器件。其结构也是由P1N1P2N2四层构成。光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影响。用于高压大功率的场合。 光控晶闸管的伏安特性：光控晶闸管的参数与普通晶闸管类同，只是触发参数特殊，与光功率和光谱范围有关。

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回复 8 楼 2015-11-05 电力晶体管的驱动电路和缓冲电路 - 电子元器件 GTR的驱动电路的重要性 驱动电路性能不好，轻则使GTR不能正常工作，重则导致GTR损坏。其特性是决定电流上升率和动态饱和压降大小的重要因素之一。增加基极驱动电流使电流上升率增大，使GTR饱和压降降低，从而减小开通损耗。过大的驱动电流，使GTR饱和过深，退出饱和时间越长，对开关过程和减小关断损耗越不利。驱动电路是否具有快速保护功能，是决定GTR在过电压或过电流后是否损坏的关键因素之一。 双极型功率晶体管的缓冲电路 GTR的缓冲器常采用阻容二极管RCD的吸收网络 此处电阻R应选用电感量较小的电阻，电容C应选用低串联电阻、电感小且频率特性好的电容。 双极型功率晶体管的缓冲电路，未加缓冲电路时，在开通和关断过程中的某一时刻，会出现集电极电压uC和集电极电流iC同时达到最大值的情况。这时瞬时开关损耗也最大。 采用开通和关断缓冲电路，其负载线轨迹如图 (c)的实线所示。 缓冲电路所以能够减小开关器件的开关损耗，是因为把开关损耗由器件本身转移至缓冲电路内，根据这些被转移的能量如何处理，引出了两类缓冲电路： 一类是耗能式缓冲电路，即转移至缓冲器的开关损耗能量消耗在电阻上，这种电路简单，但效率低； 另一类是馈能式缓冲电路，即将转移至缓冲器的开关损耗能量以适当的方式再提供给负载或回馈给供电电源，这种电路效率高但电路复杂。 GTR的保护电路 (1) 过电流、短路保护 由于GTR存在二次击穿等问题，由于二次击穿很快，远远小于快速熔断器的熔断时间，因此诸如快速熔断器之类的过电流保护方法对GTR类电力电子设备来说是无用的。 GTR的过电流保护要依赖于驱动和特殊的保护电路。 ① 电压状态识别保护 当GTR处于过载或短路故障状态时,随着集电极电流的急剧增加,其基射极电压和集射极电压均发生相应变化,可利用这一特点对GTR进行过载和短路保护。 ② 桥臂互锁保护 逆变器运行时，可能发生桥臂短路故障，造成器件损坏。只有确认同一桥臂的一个GTR关断后，另一个GTR才能导通。这样能防止两管同时导通，避免桥臂短路。 GTR的热容量极小，过电流能力很低，要求故障检测、信号传送及保护动作能瞬间完成，要在微秒级的时间内将电流限制在过载能力的限度以内。 (2) 欠饱和过饱和保护 GTR的二次击穿多由于GTR工作于过饱和状态引起的，而过基极驱动引起的过饱和又使GTR的存储时间不必要地加长，直接影响着GTR的开关频率，所以GTR的过饱和及欠饱和保护对它的安全可靠工作有着极其重要的作用。通常欠饱和保护可根据被驱动GTR的基射极电压降的高低来自动调节基极驱动电流的大小，构成准饱和基极驱动器来完成。

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回复 9 楼 2015-11-05 步进电机驱动方电路优缺点分析 - 步进伺服 恒电压驱动 单电压驱动是指在电机绕组工作过程中，只用一个方向电压对绕组供电，多个绕组交替提供电压。该方式是一种比较老的驱动方式，现在基本不用了。优点：电路简单，元件少、控制也简单，实现起来比较简单缺点：必须提供足够大的电流的三极管来进行开关处理，电机运转速度比较低，电机震动比较大，发热大。由于已经不再使用，所以不多描述。高低压驱动 由于恒电压驱动存在以上诸多缺点，技术的进一步发展，研发出新的高低压驱动来改善恒电压驱动的部分缺点，高低压驱动的原理是，在电机运动到整步的时候使用高压控制，在运动到半步的时候使用低压控制，停止时也是使用低压来控制。优点：高低压控制在一点程度上改善了震动和噪音，第一次提出细分控制步进电机的概念，同时也提出了停止时电流减半的工作模式。缺点：电路相对恒电压驱动复杂，对三极管高频特性要求提高，电机低速仍然震动比较大，发热仍然比较大，现在基本上不使用这种驱动模式。自激式恒电流斩波驱动 自激式恒电流斩波驱动的工作原理是通过硬件设计当电流达到某个设定值的时候通过硬件将其电流关闭，然后转为另一个绕组通电，另一个绕组通电的电流到某个固定的电流的时候，又能通过硬件将其关闭，如此反复，推进步进电机运转。优点：噪音大大减小，转速一定程度上提高了，性能比前两种有一定的提高。缺点：对电路设计要求比较高，对电路抗干扰要求比较高，容易引起高频，烧坏驱动元件，对元件性能要求比较高。电流比较斩波驱动（目全市场上主要采用的技术） 电流比较斩波驱动是把步进电机绕组电流值转化为一定比例的电压，与D／A转换器输出的预设值进行比较，比较结果来控制功率管的开关，从而达到控制绕组相电流的目的。优点：使运动控制模拟正弦波的特点，大大提高性能，运动速度和噪音都比较小，可以使用比较高的细分，是当前流行的控制方法。缺点：电路比较复杂，对电路中的干扰难以控制和理论要求相吻合，容易产生抖动，在控制形成正弦波的波峰和波谷，容易导致高频干扰，进而导致驱动元件发热或者由于频率过高而老化，这也是很多驱动器使用1年多的时候容易出现红灯保护的主要原因。潜进式驱动（硕科数控采用的全新技术） 这是一种全新的运动控制技术，该技术是在当前电流比较斩波驱动技术的前提下，克服其中的缺点而创新的一种全新的驱动方法。其核心技术是在电流比较斩波驱动的前提下增加了驱动元件发热和高频抑制保护技术。优点：兼有电流比较斩波驱动的优点外，发热特别小，使用寿命较长。缺点：全新技术，价格比较高，目前每种电机和驱动器匹配要求相对比较严格。 驱动器技术的发展，从原来国外一枝独秀到国内各种优秀技术涌现，可以看出国内技术的进步，同时也可以看出，每一次技术的革新都会带来几个以高端技术去引导市场的市场革命，在步进技术相对成熟的今天，硕科数控携全新的步进驱动技术，把国内的步进驱动器再次推向国际市场，原来依靠进口驱动器来获得高性能的国内厂家，在看到本技术所阐述的内容后，相信会从内心对国内技术的期望发生改变。原来使用小日本进口的国内工程师们，现在让他们找到拒绝小日本产品的理由了，可以跟小日本再次说一声NO。提外话：细分技术细分技术是在以上各种驱动技术的基础上，通过运算扩展出来的一种提高精度的技术，该种技术来提高精度，是有一定局限的，并非你的驱动器有128细分，其精度就等于1.8度除于128，相信对步进驱动技术深入的同志们对我的这种说法是认可的；而告诉您能达到1.8度除于128的精度的人，无非以下3种人：1、传导者：从别人那里听到的，说给别人听；2、推销者：希望你跟他购买东西，说给你听；3、处涉者：刚刚开始接触步进驱动，还没有仔细琢磨该技术。

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回复 10 楼 2015-11-05 混合式直线步进电机细分驱动电路的实现 - 步进伺服 l 引 言 直线步进电动机是一种直线增量运动的电磁执行元件，是一种将输入脉冲转换成步进直线运动的机电装置。它具有在开环条件下，能直接提供精确可靠的直线位移、速度和加速度控制，且能静态和动态定位，目前已在数控机械、计算机外设等精密驱动、精密控制领域得到广泛的应用。 直线步进电机的定位精度是一个十分重面的性能参数。直线步进电机可以用一般的脉冲信号来控制和驱动，但采用一般的脉冲信号，定位分辨率比较低，因此直线步进电动机主要采用细分电路提高定位分辨率。2直线步进电机的控制系统所设计的样机是二相混合式直线步进电动机，在绕组A和B分别通过正弦、余弦电流，步进电动机即能正常运行。整个控制系统可分成调频电路、细分电路、驱动电路、键盘显示电路、存储器扩展电路等部分，如图1所示。 根据混合式直线步进电机的控制特点，要求细分电路满足如下要求。 a．由单片机形成频率可调、幅值可调的正弦和余弦信号。 b．频率范围为0．6～300Hz。 c．在细分度允许的条件下，提高定位精度。3细分电路的硬件设计 所介绍的细分电路是利用单片机I／D口每隔一定时间输出不同的数字量，该数字量分别为相应时刻的正弦函数值和余弦函数值，经D／A转换就得到正弦和余弦信号，由若干个数字量逼近的正、余弦信号，它的精确度取决于正、余弦信号的细分度和D／A转换器的分辨率。所选择的细分度为100，D／A转换器的分辨率为10位，硬件图如图2所示。 图中仅画出一相输出，另一相输出硬件图基本相同，由于10位D／A转换器AD7520不带锁存器，故8031采用二次操作输出10位数据，先将高2位数据输到74LS74(1)，接着把低8位数据输出到74LS377，同时把74ILs74(1)的内容传送到74Ls74(2)，从而实现8031输出10位数据同时达到AD7520的数据输入线，通过改变AD7520的参考电压VREF，可改变正、余弦信号的幅值。 为了能改变直线步进电机的速度，必须输出的正弦、余弦信号是一种频率可调的信号，采用ADC0809将模拟量转换成数字量，并作8031定时器O的时间常数。设8031定时器0采用工作方式0，则时间常数为13位，低5位固定，高8位采用ADC0809转换的数字量，通过改变AI)C0809的输入模拟量，改变ADC0809输出的数字量，从而改变了定时时间常数，达到改变正弦、余弦信号频率的目的。4细分电路的软件设计 为了节省CPU时间，对正弦、余弦信号的数字量，不是采用即时计算的方法确定，而是预先经过计算，形成一个正弦函数表，存放在单片机的存储器中，通过查表形成正弦波，余弦波的形成只是在查表时相差90o。 一般，对于正弦、余弦信号的逼近，细分度和D／A转换器分辨率越高，定位精度就越高。但细分度越高，要求单片机速度越快，且D／A转换器的分辨率也受到价格和单片机速度的影响，根据样机的控制特点，选择细分度为100，D／A转换器分辨率为10位。 按细分度N=100，将正弦波一个周期分为100等份，则计算某一函数值的公式为：式中 D——某一正弦函数值 N——细分度 n——取0～100 将此值转换为16进制数，加上偏移码，即得某一正弦函数的数字量，对于双极性的10位D／A转换器，偏移码为0200H，即此值AD7520双极性输出为零伏。正弦、余弦信号子程序框图如图3所示。5结论a．实验结果表明，采用查表形式，单片机能产生频率可调、幅值可调的正、余弦信号，方便地实现细分驱动及直线步进电机的速度控制。b．由于采用较高分辨率的细分电路，使直线步进电动机定位精度得到提高，样机的定位精度达O．04mm。