[发明专利]一种步进电机脉宽信号调制电路

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种步进电机脉宽信号调制电路，属于电路技术领域。

背景技术

脉宽调制（PWM）是步进电机驱动控制中常用的方法，多采用脉宽调制集成芯片完成输出脉宽调制，在应用中需要信号处理电路与脉宽调制集成配合。而对于有细分要求的步进电机驱动，则要有复杂的信号处理电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种步进电机脉宽信号调制电路，避免复杂的信号处理电路。

为解决上述技术问题，本发明提供一种步进电机脉宽信号调制电路，其特征是，将检测到的电机电流I_V输入到驱动信号调制电路中，经放大得到DL信号；D/A电路输出模拟正弦波电压信号I_XF，为设定含相位关系的细分电流值，DL信号与I_XF信号分别通过第二电阻、第三电阻连接至放大器的反向输入端，放大器的正向输入端接模拟地；放大器N4B的输出端经并联的电容、第五电阻反馈至反向输入端，通过选取第二电阻、第三电阻和第五电阻值，经处理后，使放大器输出跟随电机电流大小变化的电平信号XF，信号XF由三角波调制得到驱动输出信号。

电机电流I_V输入到驱动信号调制电路中的第一放大器正向输入端，经放大得到DL信号；第一放大器反向输入端经接地电阻接模拟地。

DL信号与I_XF信号相位相反。

信号XF输入至比较器正向输入端，比较器反向输入端输入三角波发生器电路产生的三角波信号；所述比较器输出端输出跟随电机电流大小变化的电平信号XF。

本发明所达到的有益效果：本发明采用通用运算放大器实现信号处理与脉宽调制（PWM），成本低，电路易调试。电路系统为闭环控制，细分电流可控，具有控制精确，响应时间的特点。

附图说明

图1为整个电机驱动模块的电路原理框图；

图2为本发明的驱动信号调制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

由图1所示，整个电机驱动模块电路包含微处理器MCU电路、D/A电路、三角波发生器电路、三相桥式驱动电路、相电流检测电路等主要部分，以上的多个电路都是直接或间接为驱动信号调制电路提供必要的输入资源。

本发明独创性主要体现在驱动信号调制电路的设计上，如图2所示。

相电流检测电路检测到的电机电流为I_V，电机电流I_V输入到驱动信号调制电路，通过电阻R1连接至放大器N4A正向输入端，经放大得到信号DL。放大器N4A反向输入端经电阻R9接模拟地AGND，放大器N4A正向输入端经电容C1接模拟地AGND；放大器N4A输出端经并联的电阻R4、电容C4连接至反向输入端。

D/A电路输出模拟正弦波电压信号I_XF，为设定含相位关系的细分电流值。

放大器N4A输出端输出的信号DL与信号I_XF相位相反，信号DL与信号I_XF分别通过电阻R2、电阻R3连接至放大器N4B的反向输入端，放大器N4B的正向输入端接模拟地AGND。放大器N4B的输出端经并联的电容C2、电阻R5反馈至反向输入端，同时，还并联有一由电阻R10和电容C6串联的支路。通过选取合适的电阻R2、R3、R5值，经处理后，输出跟随电机电流大小变化的电平信号XF，信号XF经电阻R6输入至比较器N5正向输入端，比较器N5反向输入端输入三角波发生器电路产生的三角波信号。

信号XF由三角波调制得到驱动输出信号OUT，该PWM波用来控制桥式驱动电路三个桥臂的高、低端，最终实现三个象限中电流按细分的正弦波电流变化并受控，完成恒流驱动的功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。