新的步進(jìn)電機控制器/驅動(dòng)器優(yōu)化步進(jìn)電機系統設計

電源和相電阻修正

電機的電源電壓和相電阻是另外兩個(gè)影響相電流的主要因素。因為控制器采用電壓控制方式，對輸出占空比進(jìn)行控制，所以這兩個(gè)要素之中任何一個(gè)發(fā)生變化，都會(huì )影響相電流。

當電機沒(méi)有穩壓電源時(shí)，在從電源到電機驅動(dòng)電路的電壓上會(huì )出現大量的脈動(dòng)電壓。隨著(zhù)電源電壓變化，電機電流也會(huì )波動(dòng)。如果電源上的脈動(dòng)電壓很大，當電機電流變得太小時(shí)，電機很可能會(huì )停止運轉。該控制器內置一個(gè)電源電壓修正電路，如圖7所示。在這個(gè)電路內，內部模數轉換器負責測定電源電壓，然后由在數字內核實(shí)現的修正算法計算修正因數，將其施加到PWM占空比內，使輸出電壓值在整個(gè)電源電壓變化范圍內保持恒定。

圖 7:電源修正

隨著(zhù)電機發(fā)熱，相阻變化也會(huì )直接影響相電流。KTHERM設置用于修正電機內部發(fā)熱導致的相阻變化。驅動(dòng)器控制器的軟件可以監測或估計電機溫度的升高狀況，設置KTHERM值，修正因為溫度升高而引起的電機相阻的變化。例如，可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的算法測定在運轉間隔時(shí)電機停止運轉時(shí)的相阻，根據測量結果調整KTHERM值。

結論

L6470實(shí)現的功能讓設計人員可以實(shí)現電壓控制式微步進(jìn)驅動(dòng)器，修正過(guò)去需要采用電流控制式驅動(dòng)器才能解決的典型的系統問(wèn)題。從總體上看，系統控制變得更加順暢，沒(méi)有電流控制式驅動(dòng)器的常見(jiàn)限制性問(wèn)題。使用數字化電壓控制式PWM方法，可以輕松實(shí)現每步最多128微步進(jìn) 的微步進(jìn)驅動(dòng)器。電壓控制式解決方案的正弦波曲線(xiàn)更加精確，位置解析率高于電流控制式方法，電壓控制式操作可大幅降低系統諧振。此外，該器件實(shí)現的數字運動(dòng)引擎能夠大幅降低系統微控制器的負荷，在多電機應用環(huán)境中，無(wú)需另設一個(gè)專(zhuān)用微控制器。