[发明专利]一种步进电机驱动系统及电机系统

权利要求书

1.一种步进电机驱动系统，其特征在于，包括：

目标电流信号生成模块，用于基于用户的设定生成目标电流基准信号；

分别与所述目标电流信号生成模块及电流采样模块连接的比较器，用于对所述目标电流基准信号和实际电流采样信号进行比较，并在所述实际电流采样信号小于所述目标电流基准信号时输出第一电平；在所述实际电流采样信号不小于所述目标电流基准信号时输出第二电平；

与驱动电路连接的所述电流采样模块，用于采集所述驱动电路上的流经所述步进电机的线圈上的电流，并生成所述实际电流采样信号；

与所述比较器连接的电流斩波器，用于在接收到所述第一电平时工作于运行相位，并在接收到第二电平时工作于衰减相位；

与所述电流斩波器连接的所述驱动电路，用于在所述电流斩波器工作于所述运行相位时驱动所述步进电机，以使所述步进电机的线圈的电流上升，并在所述电流斩波器工作于所述衰减相位时驱动所述步进电机，以使所述步进电机的线圈的电流衰减且衰减速度与所述步进电机的线圈的电感大小呈正相关；

所述步进电机为两相步进电机；

所述目标电流信号生成模块包括：

微步处理装置，用于基于用户设定的步进数和方向生成脉冲数和所述步进数对应的脉冲序列；

输入端与所述微步处理装置的输出端连接的三角波发生器，用于基于所述脉冲序列生成A相三角波信号和B相三角波信号，所述A相三角波信号和所述B相三角波信号的相位相差90°；

输入端与所述三角波发生器连接的数模转换正弦信号发生器，用于分别对所述A相三角波信号和所述B相三角波信号进行数模转换，并分别生成模拟量的A相目标电流基准信号和模拟量的B相目标电流基准信号；

输入端与所述数模转换正弦信号发生器的输出端连接，输出端与所述比较器连接的系数配置模块，用于基于所述步进电机连接的负载的参数分别设定模拟量的所述A相目标电流基准信号和模拟量的所述B相目标电流基准信号的系数，乘以所述系数的模拟量的所述A相目标电流基准信号和模拟量的所述B相目标电流基准信号为所述目标电流基准信号；

所述系数配置模块为乘法器，具体用于将模拟量的所述A相目标电流基准信号和模拟量的所述B相目标电流基准信号乘以所述系数，以输出所述目标电流基准信号；

或，所述步进电机为两相步进电机；

所述目标电流信号生成模块包括：

微步处理装置，用于基于用户设定的步进数和方向生成脉冲数和所述步进数对应的脉冲序列；

输入端与所述微步处理装置的输出端连接的弦波发生器，用于基于所述步进电机连接的负载的参数设定所述脉冲序列中各个脉冲的幅值，以生成A相电流正弦波序列信号和B相电流正弦波序列信号，所述A相电流正弦波序列信号和所述B相电流正弦波序列信号的相位相差90°；

输入端与所述弦波发生器连接，输出端与所述比较器连接的数模转换器，用于分别将所述A相电流正弦波序列信号和所述B相电流正弦波序列信号进行数模转换，以输出模拟量的A相目标电流基准信号和模拟量的B相目标电流基准信号，模拟量的所述A相目标电流基准信号和模拟量的所述B相目标电流基准信号为所述目标电流基准信号。

2.如权利要求1所述的步进电机驱动系统，其特征在于，所述数模转换器包括：

输入端与所述弦波发生器的第一输出端连接的第一子数模转换器，用于将所述A相电流正弦波序列信号进行数模转换，以输出模拟量的A相目标电流基准信号；

输入端与所述弦波发生器的第二输出端连接的第二子数模转换器，用于将所述B相电流正弦波序列信号进行数模转换，以输出模拟量的B相目标电流基准信号。

3.如权利要求1所述的步进电机驱动系统，其特征在于，所述步进电机为两相步进电机；

所述驱动电路包括：

输入端与所述电流斩波器连接的预驱动模块，用于对第一桥式电路中的开关管及第二桥式电路中的开关管进行驱动；

所述第一桥式电路与所述预驱动模块连接，用于基于自身的开关管的导通与关断对所述步进电机进行驱动，以使所述步进电机的A相线圈的电流在所述电流斩波器工作于所述运行相位时上升，在所述电流斩波器工作于所述衰减相位时下降；

所述第二桥式电路与所述预驱动模块连接，用于基于自身的开关管的导通与关断对所述步进电机进行驱动，以使所述步进电机的B相线圈的电流在所述电流斩波器工作于所述运行相位时上升，在所述电流斩波器工作于所述衰减相位时下降。