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基于DRV8825的步進(jìn)電機驅動(dòng)

文章來(lái)源：永阜康科技更新時(shí)間：2019/1/7 17:23:00

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1. 步進(jìn)電機主要參數介紹
相數：步進(jìn)電機的相數就是指線(xiàn)圈的組數。分別有二相，三相，四相，五相。通常情況，相數高，步距角小，精度高。
額定電流：電機正常運轉時(shí)的電流大小。
步距角：  它表示控制系統每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號，電機所轉動(dòng)的角度。該參數反映了步進(jìn)電機的實(shí)際精度。
保持轉矩: 是指步進(jìn)電機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉子的力矩。
制動(dòng)轉矩：是指步進(jìn)電機沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。
最高溫度：步進(jìn)電機溫度過(guò)高首先會(huì )使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失  步，因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn)；一般
         來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

2.1芯片介紹
DRV8825可以驅動(dòng)一個(gè)兩項四線(xiàn)的步進(jìn)電機，也可以驅動(dòng)兩個(gè)直流有刷電機，輸入電壓8-45V, 最大電流1.7A，可以承受2.5A的瞬間電壓。通過(guò)PWM輸入來(lái)驅動(dòng)�？梢�通過(guò)AVREF/BVREF來(lái)調節電機繞阻上的電流，電流的大小應該是電機額定電流；可以通過(guò)MODE0/MODE1/MODE2，三個(gè)角來(lái)配置細分驅動(dòng)模式，可以配置2/4/8/16/32
細分。nHOME腳，從上電開(kāi)始電機轉過(guò)45°的位置是home state.電機轉到home state時(shí)nHOME腳會(huì )輸出一個(gè)低電平。

2.2 驅動(dòng)步驟
   步進(jìn)電機要啟動(dòng)必須在一個(gè)固定啟動(dòng)頻率范圍內，啟動(dòng)以后可以通過(guò)提高驅動(dòng)脈沖的頻率來(lái)提速，頻率要緩慢提升，電機在加速的時(shí)候慣性阻力會(huì )比較大。步進(jìn)電機主動(dòng)時(shí)的負載分為兩種：慣性負載、摩擦負載，電機在加速的過(guò)程中主要是慣性負載，轉速穩定后主要是摩擦負載。

3. 步進(jìn)電機的細分
  3.1細分的介紹：
步進(jìn)電機的細分控制是由驅動(dòng)器精確控制步進(jìn)電機的相電流來(lái)實(shí)現的，以二相電機為例，假如電機的額定相電流為3A，如果使用常規驅動(dòng)器（如常用的恒流斬波方式）驅動(dòng)該電機，電機每運行一步，其繞組內的電流將從0突變?yōu)?/span>3A或從3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會(huì )引起電機運行的振動(dòng)和噪音。如果使用細分驅動(dòng)器，在10細分的狀態(tài)下驅動(dòng)該電機，電機每運行一微步，其繞組內的電流變化只有0.3A而不是3A，且電流是以正弦曲線(xiàn)規律變化，這樣就大大的改善了電機的振動(dòng)和噪音，因此，在性能上的優(yōu)點(diǎn)才是細分的真正優(yōu)點(diǎn)。

3.2細分的原理：
  細分原理從本質(zhì)上講就是對電機勵磁繞組中的電流進(jìn)行控制，使電機內部形成一個(gè)均勻的旋轉磁場(chǎng)。

3.3細分的作用：
1.細分讓電機運轉更加平滑。
2.力矩增加了。
3.解決了電機工作再低頻時(shí)的噪音問(wèn)題。步進(jìn)電機在低頻工作時(shí)，會(huì )有振動(dòng)大、噪聲大
   的缺點(diǎn)。如果使用細分方式，就能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，步進(jìn)電機的細分控制，從本
   質(zhì)上講是通過(guò)對步進(jìn)電機勵磁繞組中電流的控制，使步進(jìn)電機內部的合成磁場(chǎng)為均勻
   的圓形旋轉磁場(chǎng)，從而實(shí)現步進(jìn)電機步距角的細分。

4. 步進(jìn)電機的調制

不同步進(jìn)電機在不同的細分模式下有不同的效果，實(shí)驗得出一點(diǎn)經(jīng)驗，選擇不同的細分模式，電機轉速能達到最快時(shí)該細分模式驅動(dòng)該電機效果最好，具體會(huì )體現在噪音小、驅動(dòng)力矩大、發(fā)熱量小上。

5. DRV步進(jìn)電機驅動(dòng)器的LAYOUT注意事項
DRV布板時(shí)要注意散熱的處理，電源（LDO,DC-DC）要離 DRV盡可能的遠些，周邊走線(xiàn)不要緊繞DRV,留出一定的空間，走線(xiàn)對散熱有影響。DRV的第0腳是一個(gè)散熱片，最好焊道板子上，并打過(guò)孔到板子反面散熱。

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