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了解步进马达驱动基本知识-步進馬達驅動MOS管原廠及合理應用方案-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-09-08 

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步進馬達驅動MOS管

步進電機驅動器技術的開展,從原來國外一枝獨秀到國內各種優秀技術體現,能夠看出國內技術的進步,同時也能夠看出,每一次技術的改造都會帶來幾個以高端技術去引導市場的市場反動。

1、恒電壓驅動

單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電,多個繞組交替提供電壓。該方式是一種比擬老的驅動方式,如今根本不用了。

優點:電路簡單,元件少、控制也簡單,完成起來比擬簡單

缺陷:必需提供足夠大的電流的三極管來停止開關處置,步進電機運轉速度比擬低,電機震動比擬大,發熱大。由于曾經不再運用,所以不多描繪。

2、高低壓驅動

由于恒電壓驅動存在以上諸多缺陷,技術的進一步開展,研發出新的上下壓驅動來改善恒電壓驅動的局部缺陷,上下壓驅動的原理是,在電機運動到整步的時分運用高壓控制,在運動到半步的時分運用低壓控制,中止時也是運用低壓來控制。

優點:上下壓控制在一點水平上改善了震動和噪音,第一次提出細分控制步進電機的概念,同時也提出了中止時電流減半的工作形式。

缺點:電路相對恒電壓驅動複雜,對三極管高頻特性請求進步,電機低速依然震動比擬大,發熱依然比擬大,如今根本上不運用這種驅動形式。

3自激式恒電流斬波驅動

自激式恒電流斬波驅動的工作原理是经过硬件设计当电流到达某个设定值的时分经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分,又能经过硬件将其关闭,如此重复,推进步进电机运转。

優點:噪音大大減小,轉速一定水平上進步了,性能比前兩種有一定的進步。

缺點:對電路設計請求比擬高,對電路抗幹擾請求比擬高,容易惹起高頻,燒壞驅動元件,對元件性能請求比擬高。

4、電流比擬斬波驅動(目前市場上主要采用的技術)

電流比擬斬波驅動是把步進電機繞組電流值轉化爲一定比例的電壓,與D/A轉換器輸出的預設值停止比擬,比擬結果來控制功率管的開關,從而到達控制繞組相電流的目的。

優點:使運動控制模仿正弦波的特性,大大進步性能,運動速度和噪音都比擬小,能夠運用比擬高的細分,是當前盛行的控制辦法。

缺點:電路比擬複雜,對電路中的幹擾難以控制和理論請求相吻合,容易産生顫動,在控制構成正弦波的波峰和波谷,容易導致高頻幹擾,進而招致驅動元件發熱或者由于頻率過高而老化,這也是很多驅動器運用1年多的時分容易呈現紅燈維護的主要緣由。

5、潛進式驅動

這是一種全新的運動控制技術,該技術是在當前電流比擬斬波驅動技術的前提下,克制其中的缺陷而創新的一種全新的驅動辦法。其中心技術是在電流比擬斬波驅動的前提下增加了驅動元件發熱和高頻抑止維護技術。

優點:兼有電流比擬斬波驅動的優點外,發熱特別小,運用壽命較長。

缺點:全新技術,價錢比擬高,目前每種步進電機和驅動器匹配請求相比照較嚴格。

步進馬達驅動工作原理

步進電機是將電脈沖信號轉變爲角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的狀況下,電機的轉速、中止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉過一個步f距角。這一線性關系的存在,加上步進電機只要周期性的誤差而無累積誤差等特性。使得在速度、位置等控制範疇用步進電機來控制變的十分的簡單。

固然步進電機已被普遍地應用,但步進電機並不能象普通的直流電機,交流電機在常規下運用。它必需由雙環形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統方可運用。因而用好步進電機卻非易事,它觸及到機械、電機、電子及計算機等許多專業學問。

目前,消費步進電機的廠家確實不少,但具有專業技術人員,可以自行開發,研制的廠家卻十分少,大局部的廠家只一、二十人,連最根本的設備都沒有。僅僅處于一種自覺的仿制階段。這就給用戶在産品選型、運用中形成許多費事。

步進電機是將電脈沖信號轉變爲角位移或線位移的一種開環線性執行元件,具有無累積誤差、本錢低、控制簡單特性。産品從相數上分有二、三、四、五相,從步距角上分有0.9°/1.8°、0.36°/0.72°,從規格上分有口42~φ130,從靜力矩上分有0.1N?M~40N?M。

運用、控制步進電機必需由環形脈沖,功率放大等組成的控制系統。驅動控制系統組成方框圖如下:

步進馬達驅動MOS管

1、脈沖信號的産生

脈沖信號普通由單片機或CPU産生,普通脈沖信號的占空比爲0.3-0.4左右,電機轉速越高,占空比則越大。

2、信號分配

我厂消费步进马达驱动适配组件:是一家专业从事中、大、功率場效應管(MOSFET)、快恢复二极管、三端穩壓管开发设计、集研发生产等。

3、功率放大

功率放大是驅動系統最爲重要的局部。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態均勻電流而非靜態電流(而樣本上的電流均爲靜態電流)。均勻電流越大電機力矩越大,要到達均勻電流大這就需求驅動系統盡量克制電機的反電勢。因此不同的場所采取不同的的驅動方式,到目前爲止,驅動方式普通有以下幾種:恒壓、恒壓串電阻、上下壓驅動、恒流、細分數等。爲盡量進步電機的動態性能,將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。

SH系列二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如下:

步進馬達驅動MOS管

闡明:

CP-接CPU脈沖信號(負信號,低電平有效)

OPTO-接CPU+5VFREE 脱机,与CPU地线相接,驱动电源不工作

DIR-方向控制,與CPU地線相接,電機反轉

VCC-直流電源正端

GND-直流電源負端

A

接電機引出線紅線

接電機引出線綠線

B

接電機引出線黃線

接電機引出線

步進電機的應用:步進電機的選擇。步進電機有步距角(觸及到相數)、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素肯定,步進電機的型號便肯定下來了。

1、步距角的选择:电机的步距角取决于负载精度的请求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走几角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角普通有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度 (三相电机)等。

2、靜力矩的選擇:步進電機的動態力矩一下子很難肯定,我們常常先肯定電機的靜力矩。靜力矩選擇的根據是電機工作的負載,而負載可分爲慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動時(普通由低速)時二種負載均要思索,加速起動時主要思索慣性負載,恒速運轉進只需思索摩擦負載。普通狀況下,靜力矩應爲摩擦負載的2-3倍內好,靜力矩一旦選定,電機的機座及長度便能肯定下來(幾何尺寸)

3、電流的選擇靜力矩一樣的電機,由于電流參數不同,其運轉特性差異很大,可根據矩頻特性曲線圖,判別電機的電流(參考驅動電源、及驅動電壓)

4、力矩與功率換算:步進電機普通在較大範圍內調速運用、其功率是變化的,普通只用力矩來權衡,力矩與功率換算如下:

P= Ω?M

Ω=2π?n/60

P=2πnM/60

其P爲功率單位爲瓦,Ω爲每秒角速度,單位爲弧度,n爲每分鍾轉速,M爲力矩單位爲牛頓?米P=2πfM/400(半步工作)其中f爲每秒脈沖數(簡稱PPS)

綜上所述選擇電機普通應遵照以下步驟:

步進馬達驅動MOS管

應用中的注意點:

1、步進電機應用于低速場所---每分鍾轉速不超越1000轉,(0.9度時6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)間運用,可經過減速安裝使其在此間工作,此時電機工作效率高,噪音低。

2、步進電機最好不運用整步狀態,整步狀態時振動大。

3、由于历史缘由,只要标称为12V电压的电机运用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值 ,可依据驱动器选择驱动电压(倡议:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也能够采用其他驱动电源, 不过要思索温升。

4、轉動慣量大的負載應選擇大機座號電機。

5、電機在較高速或大慣量負載時,普通不在工作速度起動,而采用逐步升頻提速,一電機不失步,二能夠減少噪音同時能夠進步中止的定位精度。

6、高精度時,應經過機械減速、進步電機速度,或采用高細分數的驅動器來處理,也能夠采用5相電機,不過其整個系統的價錢較貴,消費廠家少,其被淘汰的說法是外行話。

7、電機不應在振動區內工作,如若必需可經過改動電壓、電流或加一些阻尼的處理。

8、電機在600PPS(0.9度)以下工作,應采用小電流、大電感、低電壓來驅動。

9、應遵照先選電機後選驅動的准繩。

其他闡明:有关低频振动、升降速、机械共振、工作往复运动的误差、平面圆弧X、Y插补误差以及其他问题。详细处理方法恕不便在此叙说,我厂用户可来电咨询,可依据详细状况处理。不同厂家的电机在设计、运用资料及加工工艺方面差异很大,选用步进电机应注重牢靠性而轻性能、重质量而轻价钱。最好采用同终身产厂家的控制器、驱动器和电机。这样便于最终客户的维护。

步進馬達驅動MOS管介绍

步进马达驱动器技术的开展,少不了步進馬達驅動MOS管部件的使用。从原来国外一枝独秀到国内各种优秀技术体现,能够看出国内技术的进步,同时也能够看出,每一次技术的改造都会带来几个以高端技术去引导市场的市场反动。

MOS管原廠

深圳市可易亚半导体科技有限公司.是一家专业从事中、大、功率場效應管(MOSFET)、快速恢复二极管、三端穩壓管开发设计,集研发、生产和销售为一体的国家高新技术企业。

2005年在深圳福田,KIA半导体开启了前行之路,注册资金1000万,办公区域达1200平方,已经拥有了独立的研發中心,研发人员以来自韩国(台湾)超一流团队,可以快速根据客户應用領域的个性来设计方案,同时引进多台国外先进设备,业务含括功率器件的直流参数检测、雪崩能量检测、可靠性实验、系统分析、失效分析等领域。强大的研发平台,使得KIA在工艺制造、产品设计方面拥有知识产权35项,并掌握多项場效應管核心制造技术。自主研发已经成为了企业的核心竞争力。

步進馬達驅動MOS管

强大的研发平台,使得KIA在工艺制造、产品设计方面拥有知识产权35项,并掌握多项場效應管核心制造技术。自主研发已经成为了企业的核心竞争力。

步進馬達驅動MOS管

KIA半導體的産品涵蓋工業、新能源、交通運輸、綠色照明四大領域,不僅包括光伏逆變及無人機、充電樁、這類新興能源,也涉及汽車配件、LED照明等家庭用品。KIA專注于産品的精細化與革新,力求爲客戶提供最具行業領先、品質上乘的科技産品。

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步進馬達驅動MOS管

步進馬達驅動MOS管應用方案

30V 60V SERIES MOSFET:

KIA50N03、KIA100N03

KIA50N06、KIA65N06

步進馬達驅動MOS管

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