單電壓斬波型步進電機驅動電源的製作方法

2023-10-11 11:09:04

專利名稱：單電壓斬波型步進電機驅動電源的製作方法
技術領域：
本發明屬於步進電機驅動電源，主要用於驅動功率型步進電機。
在已有技術中，斬波型步進電機驅動電源是採用高、低壓兩個直流電源配合驅動。一般採用電晶體或可控矽作為功放元件，輔助電路比較複雜；而且要串接限流電阻，因此，設備體積大、效率低、造價高、運行頻率較低。
本發明的目的是簡化步進電機驅動電源，降低成本、改善輸出電流波形、提高運行頻率。具體技術實現方法詳述如下。
在附圖
中，T1、T2、T3、D1、D2、D3、R1、R2、R3構成斬波型脈衝電流功放電路。運算放大器、電壓比較器、門電路及附助元件構成電流檢測與控制電路，其作用是根據電流的大小控制功放管T1關斷開通，從而實現恆流斬波。檢測電路中，運算放大器LM324、R4、R5構成同相比例放大器；電壓比較器LM339、R6、R7構成史密特電路；R8、D4、C4用來產生輔助電壓。門電路C4011的作用是綜合控制信號V1和檢測輸出信號V0。檢測電流i和輸出信號V0的關係為一史密特回線。當i＜i1時，V0為高電平；當i＞i2時，V0為低電平。i1、i2取決於電路參數，且i1＜i2。
在控制信號的一個周期內電路的動態過程如下所述1、當環形分配器輸出的控制信號V1為低電平時，V2為高電平，T3飽和導通，T1、T2均截止，繞組L中無電流，此時檢測電路輸出V0為高電平。
2、V1由低變高后(1)因原來V0為高電平，V2變低，T3截止，T1、T2均飽和導通，繞組L中電流快速上升。
(2)當電流上升到i＞i2時，V0變低，V2變高，T1截止，繞組電流通過T2、R1、D2、L形成的放電迴路緩慢下降。
(3)電流降到i＜i1時，V0又變高，使T1再次導通，電流上升。如此周而復始，繞組中電流在i1與i2之間變化，形成鋸齒波電流。
3、V1由高變低後，T1、T2截止，繞組電流通過D1、D2、L向電源放電。因驅動電壓較高，電流下降沿很陡。這樣就形成了頂部為鋸齒波的梯形脈衝電流。
因為沒有串接限流電阻，所以脈衝電流的上升、下降沿都很陡，運行頻率較高。運動頻率提高到一定程度，繞組電流將呈三角波，圖中直流電源為各相繞組甚至多個電機所共用。在絕緣允許的條件下，主變壓器B1可以省去。功放部分線路簡單，且工作於開關狀態，功耗很小。多相繞組的檢測與控制電路可以製做在一塊雙面印刷板上。總之，整機體積可以做得很小。
圖中T3也可採用場效應管，實施中需要附加一些保護線路。
權利要求1.一種斬波型步進電機驅動電源，它包括整流電路、脈衝電流功放電路和電流檢測與控制電路，其特徵在於a、電機繞組由單一直流電源提供能量，該直流電源的電壓值取決於電機繞組絕緣所允許的限度，因而，有時候可以直接用220V交流整流得到，b、功放電路為場效應管實現的斬波型脈衝電流放大電路，它和檢測與控制電路相連。
2.根據權利要求1所述的斬波型步進電機驅動電源，其特徵是每相繞組的功放電路由兩個場效應管、兩個二極體、一個穩壓管、一個高壓三極體及測流電阻組成。
專利摘要單電壓斬波型步進電機驅動電源，屬步進電機驅動電源，它由整流電路、脈衝電流功放電路和電流檢測與控制電路組成，其特徵在於電機繞組由單一直流電源提供能量，該直流電源的電壓值取決於電機繞組絕緣所允許的限度，因而有時可直接用220V交流整流得到；功放電路為場效應管實現的斬波型脈衝電流放大電路，它和電流檢測與控制電路相連。
文檔編號H02P8/00GK2100056SQ9120683
公開日1992年3月25日 申請日期1991年4月28日 優先權日1991年4月28日
發明者延俊華, 王裕清 申請人:焦作礦業學院