AFS系統步進(jìn)電機控制和關(guān)鍵診斷

步進(jìn)電機分為變磁阻(VR)、永磁(PM)和混合型(Hybrid)步進(jìn)電機，在車(chē)用環(huán)境中，最常用的是永磁型步進(jìn)電機，其轉子是永磁體。在汽車(chē)應用環(huán)境中，也有許多場(chǎng)合需要用到步進(jìn)電機，如AFS前大燈水平位置調節、彎道調節和光線(xiàn)幾何形狀調節，都需要用到步進(jìn)電機作為執行器。圖1是典型的AFS系統示意圖。圖2是英飛凌針對AFS應用的芯片組解決方案。

英飛凌作為領(lǐng)先的汽車(chē)半導體提供商，為解決汽車(chē)步進(jìn)電機控制和驅動(dòng)問(wèn)題，研發(fā)了步進(jìn)電機專(zhuān)用控制芯片TLE4729G。這顆控制器具有一系列優(yōu)異的性能，被大多數零部件供應商在系統集成中采用。

英飛凌在提供TLE4729G基本的數據手冊之外還提供了多篇應用筆記以方便客戶(hù)快速對系統進(jìn)行設計，本文在評估板基礎上對步進(jìn)電機系統和診斷要點(diǎn)進(jìn)行了闡述和說(shuō)明，是對英飛凌步進(jìn)電機控制技術(shù)支持的一個(gè)補充。TLE4729G用于控制、驅動(dòng)兩相步進(jìn)電機的智能功率器件，其內部結構如圖3所示。其中，與應用相關(guān)的重要端口說(shuō)明如表1所示。

步進(jìn)電機驅動(dòng)原理和PWM調制

步進(jìn)電機的運行方式包括全步、半步和微步運行三種方式。TLE4729G支持全步和半步運行這兩種方式，支持微步運行方式將會(huì )很快面市。此處主要介紹步進(jìn)電機全步和半步兩種運行方式。

全步模式下，步進(jìn)電機的兩個(gè)繞組同時(shí)充磁，根據充磁電流的方向變化，分為四個(gè)狀態(tài)，設A相繞組的正向電流為A+，則負向電流為A-，如圖4所示為步進(jìn)電機的四個(gè)狀態(tài)1、2、3、4。

半步模式下，步進(jìn)電機的兩個(gè)繞組會(huì )出現四個(gè)額外的狀態(tài)，其中一繞組充磁時(shí)，另外一繞組不充電，即沒(méi)有電流通過(guò)。因此，在步進(jìn)電機半步模式下有8個(gè)狀態(tài)，如圖5所示為步進(jìn)電機的八個(gè)狀態(tài)1、2、3、4、5、6、7、8。