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步進電機驅動電路 時間:2018-04-03      來源:未知
       隨著嵌入式領域的快速發展,電機在控制領域使用的越來越廣泛,隨之而來的電機驅動電路,以及電機驅動芯片的產生和快速的發展。現在常用的電機驅動芯片有L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。使用電機驅動芯片的優勢在與:成本低廉、電路結構簡單緊湊、使用方便、可靠性高等,因此,電機驅動芯片在控制系統中使用頻繁。
以電機驅動芯片L298N為例。L298N電機驅動芯片由意法半導體(STM)公司生產。有4路輸出,可以獨立控制兩路直流電機或一路四相步進電機。電流輸出可達2A,峰值電流可達3A。電源電壓4.5V~46V,工作溫度-25℃~130℃,有較寬的工作電壓范圍和工作溫度。在一般的電機控制領域使用非常廣泛。
步進電機驅動電路圖
圖一:L298N雙H橋電路圖
       L298N 是一種雙H橋電機驅動芯片,其中每個H橋可以提供2A的電流,功率部分的供電電壓范圍是2.5-48v,邏輯部分5v供電,接受5vTTL電平。一般情況下,功率部分的電壓應大于6V否則芯片可能不能正常工作。
       使用L298N電機驅動芯片驅動直流電機示例。
       如圖二所示,在電路中P4接口接入兩路直流電機A和B,控制引腳INPUT1、INPUT2、ENA控制A組直流電機,INPUT3、INPUT4、ENB控制B組直流電機。以A組直流電機為例,INPUT1、INPUT2引腳控制電機的轉動方向,使能管腳ENA控制電機轉動與否,該管腳可接入PWM調制波形,可以實現對直流電機的功率控制,從而間接的控制了電機的轉速。B組電機控制方式與A組完全相同。
在直流電機控制過程中,使用PWM波形控制電機的轉速,通過調制控制方波的占空比實現調節輸出功率。PWM波形的頻率不宜太高,過高的頻率會提高電機的發熱率和阻抗。
圖二:L298N電機驅動電路
圖三:光耦隔離電路
    同時電機啟動時,波形占空比過低,也會導致功率不足無法啟動的現象。
    L298N使用多電源供電模式,其中VSS為控制端電源,本例程中為5V,VS為電機驅動端電源,最高可以達到48V,在實際使用過程中,VS電源電壓應大于VSS。
本例程使用的控制芯片為STM32F1系列,其控制電壓為DC33V,因此有圖三電路。使用光耦開關將L298N控制電路與控制芯片的控制電路進行了光電隔離。
從本例程中可以看出,使用電機驅動芯片設計電機驅動電路,可以極大的簡化電路和降低焊接成本。


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