步進電機的工作原理,它是如何驅動的?

2021-02-24 電子電路設計

單片機它是一種集成電路晶片，有4位的單片機、8位的單片機，也有32位的，我們以前經常看見的是8位的C51類型的單片機，這種我們很多人都很熟悉，它的驅動能力有限，一般大一點的負載要加三極體驅動或者三極體配合其他開關管控制負載，但是驅動步進電機的話一般需要專門的驅動晶片，如果步進電機功率非常小的話可以用驅動能力大一點的主IC驅動，但是步進電機一般功率不是很小，它的驅動一般使用專門的驅動器來驅動步進電機，因為步進電機的驅動不僅涉及到控制部分，同時還有功率驅動部分，最重要的還是電機保護電路，這也是為了電機以及整機可靠性涉及考慮。

步進電機應用領域

我們日常生活當中經常發現步進電機，例如空調掃風、印表機應用、機器人行走等，它的驅動必須有驅動信號才可以運轉，而且增驅動信號是脈衝信號，步進，顧名思義就是要一步一步的走，如果沒有脈衝，步進電機就會不運轉，它運轉的速度與脈衝的頻率成正比關係。

下表是驅動步進電機一些型號以及品牌

驅動晶片型號

品牌

封裝/規格

輸入電壓

可控制電機類型

L6480H

ST(意法半導體)

HTSSOP-38

7.5V -- 85V

兩相雙極微型步進電機

L6208PD013TR

ST(意法半導體)

PowerSO-36

8.0V -- 52V

DMOS驅動雙極步進電機

THB7128

TOSHIBA(東芝)

ZIP19-1

6.0V -- 36V

高細分、大功率，兩相混合式步進電機

THB6032MQ

TOSHIBA(東芝)

HZIP25-P-1.00F

10.0V -- 47V

兩相混合式步進電機

LV8711T-TLM-H

ON(安森美)

TSSOP-24

最大18V

PWM恆流控制步進電機

STK682-010-E

ON(安森美)

SIP-19

最大36V

雙極超微型步進電機

DRV8833PWP

TI(德州儀器)

TSSOP-16

2.7V --10.8V

單路雙極步進電機

 

下面介紹一種驅動步進電機的驅動器ULN2003A，它是一種新型的七路高耐壓、大電流達林頓電晶體驅動IC，在繼電器驅動、顯示驅動、電磁閥驅動、伺服電機以及步進電機驅動電路當中都會用到，ULN2003常見的封裝有DIP-16、SOP-16、TSSOP-16三種，而ULN2003A我們經常看到的是DIP-16或者SOP-16的。它有16個引腳，1到7是輸入引腳，10到16是輸出引腳，8號引腳是接地端，9號引腳是鉗位二極體公共端。

 

ULN2003A特點

①ULN2003A 內部包含七個獨立的達林頓管驅動單路，單個達林頓管集電極可 輸出 500mA 電流；

②電路內部有續流二極體，可用於驅動繼電器、 步進電機等電感性負載。

③每一路達林頓管串聯一個 2.7K 的基極電阻，在5V的工作電壓下可直接與 TTL/CMOS 電路連接，輸入兼容 TTL/CMOS 邏輯信號；

④耐高壓，VCE最高達到50V；

如下圖是全部的封裝

 

 

ULN2003A驅動步進電機原理圖

以四相八拍步進電機為例，該步進電機為四相步進電機，採用直流電源供電，只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機步進轉動，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A，下面是具體參數

除了在步進電機方面應用，還有繼電器、蜂鳴器等驅動。

 

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