[发明专利]一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片

说明书

本申请涉及一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，方法包括向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；会绘制电流值曲线；比较电流值曲线与预设曲线的差值；升高驱动信号的频率与电压；多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升以及在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值。本申请公开的启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，能够根据负载情况对频率与电压进行动态调整，用以启动带有负载的步进电机，用以降低启动过程中的发热量，延长步进电机的使用寿命。

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，尤其是涉及一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片。

背景技术

步进电机是一种将电能转换为动能的执行机构。相比其他电机其具有较高的定位精度，无位置累积误差的优点；开环控制系统使其成本教低，因此能在数控领域得到了广泛的应用。

步进电机在带负载启动时，会面临发热、机械抖动、噪声和共振等问题，因为在启动初期，高压高频方式启动会造成步进电机的高负载，存在烧毁风险；在一个较长时间内以低电流驱动，步进电机不输出转速时，这些电能依然会转化为热能，造成步进电机内部的高温度。

发明内容

本申请提供一种启动方法及GaN栅压高步进可选电压驱动芯片，能够根据负载情况对频率与电压进行动态调整，用以启动带有负载的步进电机，用以降低启动过程中的发热量，延长步进电机的使用寿命。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本申请提供了一种启动方法，包括：

响应于获取到的启动信号，向步进电机发出低压高频驱动信号并检测步进电机在时间序列上的多个定子电流值；

将多个定子电流值转移到坐标系中会绘制电流值曲线；

比较电流值曲线与预设曲线的差值，比较过程中选取多组比较点，比较过程中在横向方向上移动电流值曲线，使多组比较点的差值趋于一致；

升高驱动信号的电压并同时降低驱动信号的频率，下一个频率波形和上一个频率波形间存在重合区域；

多组比较点的差值波动明显时，增大驱动信号的电压值并检测步进电机的定子电流值，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升；以及

在定子电流值呈现下降趋势时将驱动信号的电压值恢复正常电压值；

其中，多组比较点的差值无法趋于一致时，仅升高驱动信号的电压。

在本申请的一种可能的实现方式中，步进电机的定子电流值小于设定值时驱动信号的电压值持续上升，电压值持续上升分为多个阶段；

顺序序列上，下一个阶段的电压值大于上一个阶段的电压值。

在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的电压升高且频率降低时，驱动信号的频率下降幅度小于驱动信号的电压上升幅度。

在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的频率下降幅度为驱动信号的电压上升幅度的五分之三至五分之至四。

在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的频率下降过程与电压升高过程均为阶梯式，电压升高过程先于频率下降过程发生。

在本申请的一种可能的实现方式中，驱动信号的电压阶梯升高过程中还包括：

按照设定频率采集步进电机的定子电流值；

当定子电流值大于最大电流值时，切断驱动信号的电压输入；以及