0

Драйвер шагового двигателя

Представленная схема предназначена для использования в устройствах с ЧПУ, поэтому тактовый сигнал, сигнал направления вращения и включение системы должны поступать от внешних устройств управления.

Принципиальная схема контроллера шагового двигателя показана на рисунке 1.

Рис. 1

Он состоит из двух взаимодействующих микросхем L297 и L298 от STMicroelectronics. Микросхема L298 — это силовой каскад, содержащий в своей структуре два H-моста, а микросхема L297 — это контроллер, генерирующий сигналы, управляющие микросхемой L298. Он генерирует сигналы ШИМ в соответствии с заданным током обмотки двигателя и частотой вращения.

Контроллер обеспечивает управление двигателем с максимальным фазным током 2А. Он может управлять двухполюсными 4-проводными, униполярными 6-проводными и универсальными 8-проводными двигателями с шагом 1/1 и 1/2 шага (микро шаг), установленным с помощью перемычки H/F. Разделив шаг основного двигателя на два, удваивается разрешение по скорости двигателя. Однако следует помнить, что при установке деления шага на 2 вы должны подавать в 2 раза больше управляющих импульсов для вращения ротора двигателя. Максимальная скорость вращения ротора также уменьшается, что обусловлено частотными характеристиками шагового двигателя.

Контроллеру требуется только три управляющих сигнала, подключенных к разъему JP4. Это:

  • CLK — тактовый сигнал, частота которого определяет скорость и количество шагов,
  • DIR — сигнал направления вращения,
  • ENABLE — активация силового каскада контроллера.






Высокий уровень активирует уровень мощности и так называемый тормоз, низкий, замедляет двигатель. На разъем JP4 также должно подаваться напряжение питания +5 В для цифровых цепей. Блок питания для схемы питания L298 должен подаваться от отдельного блока питания к винтовому соединению. Это напряжение не должно превышать 40 В, а коэффициент полезного действия зависит от тока, потребляемого двигателем. Рекомендуется, чтобы напряжение, подаваемое на логическую часть, появлялось до появления части, подающей напряжение, на питание. Два контроллера могут быть подключены параллельно, увеличивая фазный ток. Способ синхронизации показан на рисунке 2.

Рис. 2

На рисунке 3 показано, как подключить 4-проводный биполярный двигатель, а на рисунке 4 показаны 6-и 8-проводные двигатели.

Рис. 3

Направление вращения двигателя может быть легко изменено путем замены одной пары проводов, например AB для BA.

Рис. 4

Схема сборки устройства показана на рисунке 5.

Рис. 5

Контроллер выполнен на двухстороннем стеклотекстолите с использованием сквозных элементов. Чтобы увеличить поперечное сечение  дорожек, их необходимо залудить или добавить к ним медный проводник. Наконец, закрепите радиатор системы питания (с помощью самореза). Примечание: корпус микросхемы L298 внутренне соединен с заземлением системы! Наконец, подключите двигатель в соответствии с рисунком 4 или рисунком 5 и настройте ток обмотки с помощью  потенциометра PR1. Этот ток лучше всего измерять с помощью амперметра, подключенного к цепи катушки двигателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.