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汽车动力系统之微步步进电机驱动器技术性分析


  来源: 仪器仪表商情网 时间:2015-07-28 作者:
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       A4988 是一款完全的微步电动机驱动器,带有内置转换器,易于操作。该产品可在全、半、1/4、1/8 及 1/16 步进模式时操作双极步进电动机,输出驱动性能可达 35 V 及 ±2A。A4988 包括一个固定关断时间电流稳压器,该稳压器可在慢或混合衰减模式下工作。
       转换器是 A4988 易于实施的关键。只要在“步进”输入中输入一个脉冲,即可驱动电动机产生微步。无须进行相位顺序表、高频率控制行或复杂的界面编程。A4988 界面非常适合复杂的微处理器不可用或过载的应用。
       在微步运行时,A4988 内的斩波控制可自动选择电流衰减模式(慢或混合)。在混合衰减模式下,该器件初始设置为在部分固定停机时间内快速衰减,然后在余下的停机时间慢速衰减。混合衰减电流控制方案能减少可听到的电动机噪音、增加步进精确度并减少功耗。
       提供内部同步整流控制电路,以改善脉宽调制 (PWM) 操作时的功率消耗。内部电路保护包括:带滞后的过热关机、欠压锁定 (UVLO) 及交叉电流保护。不需要特别的通电排序。
       TI的集成型步进电机前置驱动器
       该步进电机驱动器DRV8711支持同类最佳片上微步进分度器的高度可配置性,以及失速检测与可便捷高效调节任何电机的高级电流调节功能。外部 MOSFET 可控制步进电机,支持最低热耗散以及比性能最接近同类竞争产品高 20% 的可扩展输出电流,允许设计人员自定义其设计。这款步进电机前置驱动器还适用于各种工业应用,包括纺织机械、视频安全监控、ATM 机、机器人、办公自动化设备以及舞台照明等。
       DRV8711可自定义的驱动器级:栅极驱动器支持每 400mA 汲极电流下高达 200mA 的源极电流,并支持可调压摆率、空载时间与导通时间,可充分满足应用需求。该器件可驱动支持内建充电泵的外部 N 通道 MOSFET,从而可提供更多设计选项以及更低成本的解决方案。其流畅的运动曲线可实现更高的性能:采用支持达 1/256 微步进性能的集成型微步进分度器驱动步进电机。此外,DRV8711自适应消隐时间与各种电流衰减模式(包括慢、快、混合与自动混合衰减)可实现流畅的运动曲线,从而可优化电机性能。设计人员既可通过内部失速检测特性轻松检测失速情况,也可通过处理可选反电动势 (BEMF) 输出来检测失速情况,并通过外部控制器采取纠正措施。这可帮助设计人员最大限度降低电机失速干扰;
       除了以上特性外,DRV8711还具有 易用性与高度可配置性。SPI 接口允许客户对输出电流、微步进模式、电流衰减模式以及失速检测功能进行编程,与同类器件相比,可降低系统复杂性,更加简化设计。DRV8711 针对电机过流、前置驱动器过流、过温以及欠压故障情况的保护功能可支持系统保护,并可实现高度的系统可靠性与稳健性。

关键词:高步进电机,驱动器,汽车    浏览量:471

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