UCC2626UCC3626
PRELIMINARY
FEATURES
?Two Quadrant and Four Quadrant Operation
?Integrated Absolute Value Current Amplifier
?Pulse-by-Pulse and Average Current Sensing
?Accurate, Variable Duty Cycle Tachometer Output
?Trimmed Precision Reference ?Precision Oscillator ?Direction Output
Brushless
DC Motor Controller
BLOCK DIAGRAM
DESCRIPTION
The UCC3626motor controller IC combines many of the functions re-quired to design a high performance,two or four quadrant,3-phase,brushless DC motor controller into one package.Rotor position inputs are decoded to provide six outputs that control an external power stage.A precision triangle oscillator and latched comparator provide PWM mo-tor control in either voltage or current mode configurations.The oscilla-tor is easily synchronized to an external master clock source via the SYNCH input.Additionally,a QUAD select input configures the chip to modulate either the low side switches only,or both upper and lower switches,allowing the user to minimize switching losses in less de-manding two quadrant applications.
The chip includes a differential current sense amplifier and absolute value circuit which provide an accurate reconstruction of motor current,useful for pulse by pulse over current protection as well as closing a current control loop.A precision tachometer is also provided for imple-menting closed loop speed control.The TACH_OUT signal is a variable duty cycle,frequency output which can be used directly for digital con-trol or filtered to provide an analog feedback signal.Other features in-clude COAST,BRAKE,and DIR_IN commands along with a direction output, DIR_OUT.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS :Unless otherwise stated, these specifications apply for VCC = 12V; CT = 1nF,
R TACH = 250K,C TACH = 100pF, T A =T J , T A = –40°C to +85°C for the UCC2626, and 0°C to +70°C for the UCC3626.
PARAMETER
TEST CONDITIONS
MIN
TYP
MAX UNITS
Overall
Supply Current 3
10
mA
Under-Voltage Lockout Start Threshold 10.5V UVLO Hysteresis 0.5
V
5.0 V Reference Output Voltage I VREF = –2mA 4.9
5
5.1V Line Regulation 11V
30
mV Short Circuit Current 40
120
mA
Coast Input Comparator Threshold 1.75V Hysteresis 0.1V Input Bias Current
0.1
μA
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Supply Voltage V DD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+15V Inputs
Pins 20, 19, 18, 21, 15, 16, 17, 7, 12, 9, 10. . . .–0.3V to V DD Pins 13, 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V to 8.0V Output Current
Pins 22, 23, 24, 25, 26, 27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .±200mA Pins 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–20mA Pins 3. 8, 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1mA Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–65°C to +150°C Junction Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . .–55°C to +150°C Lead Temperature (Soldering 10 Seconds). . . . . . . . . .+300°C
Note:Unless otherwise indicated,voltages are referenced to ground.Currents are positive into,negative out of specified ter-minal.Consult packaging section of Databook for thermal limi-tations and considerations of package.
UCC
PACKAGE
TEMPERATURE RANGE
ORDERING INFORMATION
TEMPERATURE RANGE
PACKAGE UCC2626N DIL UCC2626DW –40°C to +85°C
SOIC UCC2626PW TSSOP UCC3626N DIL UCC3626DW 0°C to +70°C
SOIC UCC3626PW
TSSOP
ELECTRICAL CHARACTERISTICS:Unless otherwise stated, these specifications apply for VCC= 12V; CT = 1nF,
R TACH= 250K,C TACH= 100pF, T A=T J, T A= –40°C to +85°C for the UCC2626, and 0°C to +70°C for the UCC3626.
PARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Current Sense Amplifier
Input Offset Voltage VCM= 0V5mV Input Bias Current VCM= 0V10μA Gain VCM= 0V 4.95 5.1V/V CMRR–0.3V Input Common Mode Range 2.08.0V Propogation Delay75nS Over-Current Comparator Input Common Mode Range0.0 5.0V Propogation Delay175nS Logic Inputs Logic High QUAD, BRAKE, DIR 3.5V Logic Low QUAD, BRAKE, DIR 1.5V Input Current QUAD, BRAKE, DIR0.1μA Hall Buffer Inputs VIL HALLA, HALLB, HALLC1V VIH HALLA, HALLB, HALLC 1.9V Input Current0V < V IN< 5V–25μA Oscillator Frequency R TACH= 250k, C T= 1nF10KHz Frequency Change With Voltage12V V OH/V REF I OUT= –10μA99100% Vol I OUT= 10μA020mV R ON High I OUT= –100μA1k?R ON Low I OUT= 100μA1k?Ramp Threshold, Lo20mV Ramp Threshold, Hi 2.52V C TACH Charge Current R TACH= 49.9k?50μA T-on Accuracy Note 1–33% Direction Output DIR OUT High Level I OUT= –100μA 3.5 5.1V DIR OUT Low Level I OUT= 100μA01V PIN DESCRIPTIONS AHI,BHI,CHI:Digital outputs used to control the high side switches in a three phase inverter.For specific de-coding information reference Table I. ALOW,BLOW,CLOW:Digital outputs used to control the low side switches in a three phase inverter.For spe-cific decoding information reference Table I. BRAKE:BRAKE is a digital input which causes the de-vice to enter brake mode.In brake mode all three high side outputs are turned off,AHI,BHI&CHI,while all three lowside outputs are turned on,ALOW,BLOW, CLOW.During brake mode the tachometer output re-mains operational.The only conditions which can inhibit the low side commands during brake are UVLO,ex-ceeding peak current,the output of the PWM compara-tor, or the COAST command. COAST:The COAST input consists of a hysteretic com-parator which disables the outputs.The input is useful in implementing an overvoltage bus clamp in four quadrant applications.The outputs will be disabled when the input is above 1.75V. CT:This pin is used in conjunction with the R_TACH pin to set the frequency of the oscillator.A timing capacitor is normally connected between this point and ground and is alternately charged and discharged between2.5V and 7.5V. C_TACH:A timing capacitor is connected between this pin and ground to set the width of the TACH_OUT pulse. The capacitor is charged with a current set by the resis-tor on pin RT. DIR_IN:DIR_IN is a digital input which determines the order in which the HALLA,B&C inputs are decoded.For specific decode information reference Table I.DIR_OUT:DIR_OUT represents the actual direction of the rotor as decoded from the HALLA,B&C inputs.For any valid combination of HALLA,B&C inputs there are two valid transitions,one which translates to a clockwise rotation and another which translates to a counterclock-wise rotation.The polarity of DIR_OUT is the same as DIR_IN while motoring,i.e.sequencing from top to bot-tom in Table 1. GND:GND is the reference ground for all functions of the part.Bypass and timing capacitors should be terminated as close to this point as possible. HALLA,HALLB,HALLC:These three inputs are de-signed to accept rotor position information positioned 120°apart.For specific decode information reference Ta-ble I.These inputs should be externally pulled-up to VREF or another appropriate external supply. IOUT:IOUT represents the output of the current sense and absolute value amplifiers.The output signal appear-ing is a representation of the following expression: I ABS ISENS I ISENS NI OUT =?? (__)5 This output can be used to close a current control loop as well as provide additional filtering of the current sense signal. OC_REF:OC_REF is an analog input which sets the trip voltage of the overcurrent comparator.The sense input of the comparator is internally connected to the output of the current sense amplifier and absolute value circuit. PWM_NI:PWM_NI is the noninverting input to the PWM comparator. PWM_I:PWM_I is the inverting input to the PWM com-parator. ELECTRICAL CHARACTERISTICS:Unless otherwise stated, these specifications apply for VCC= 12V; CT = 1nF, R TACH= 250K,C TACH= 100pF, T A=T J, T A= –40°C to +85°C for the UCC2626, and 0°C to +70°C for the UCC3626. PARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Output Section Maximum Duty Cycle100% Output Low Voltage I OUT= 10mA0.4V Output High Voltage I OUT= –10mA 4.0 5.1V Output Low Voltage I OUT= 1mA1V Output High Voltage I OUT= –1mA 4.0 5.1V Rise/Fall Time CI = 100pF100nS Note 1:T(on) is calculated using the formula:T(on) =C TACH (V HI–V LO)/I CHARGE.This number is compared to the formula T(on) = R TACH C TACH. Table 1provides the decode logic for the six outputs,AHI,BHI,CHI,ALOW,BLOW,and CLOW as a function of the BRAKE,COAST,DIR_IN,HALLA,HALLB,and HALLC inputs. The UCC3626is designed to operate with 120°position sensor encoding.In this format,the three position sensor signals are never simultaneously high or low.Motor's whose sensors provide 60°encoding can be converted to 120° using the circuit shown in Fig. 1. In order to prevent noise from commanding improper commutation states,some form of low pass filtering on HALLA,HALLB,and HALLC is recommended.Passive APPLICATION INFORMATION QUAD:The QUAD input selects between “two”QUAD =0and “four”QUAD =1quadrant operation.When in “two-quadrant”mode only the low side devices are ef-fected by the output of the PWM comparator.In “four-quadrant”mode both high and low side devices are controlled by the PWM comparator. SYNCH:The SYNCH input is used to synchronize the PWM oscillator with an external digital clock.When using the SYNCH feature,a resistor equal to R T ACH must be placed in parallel with CT.When not used,ground SYNCH. SNS_NI,SNS_I:These inputs are the noninverting and inverting inputs to the current sense amplifier,respec-tively.The integrated amplifier is configured for a gain of five.An absolute value function is also incorporated into the output in order to provide a representation of actual motor current when operating in four quadrant mode. TACH_OUT:TACH_OUT is the output of a monostable triggered by a change in the commutation state,thus pro-viding a variable duty cycle,frequency output.The on-time of the monostable is set by the timing capacitor connected to C_TACH.The monostable is capable of be-ing retriggered if a commutation occurs during it's on-time. R_TACH:A resistor connected between R_TACH and ground programs the current for both the oscillator and tachometer. VDD:VDD is the input supply connection for this device.Undervoltage lockout keeps the outputs off for inputs be-low 10.5V .The input should be bypassed with a 0.1μF ce-ramic capacitor, minimum. VREF:VREF is a 5V ,2%trimmed reference output with 5mA of maximum available output current.This pin should be bypassed to ground with a 0.1μF ceramic ca-pacitor, minimum. PIN DESCRIPTIONS (cont.) Table https://www.doczj.com/doc/205434439.html,mutation truth table. code. RC networks generally work well and should be located as close to the IC as possible.Fig.2illustrates these techniques. Configuring the Oscillator The UCC3626oscillator is designed to operate at fre-quencies up to 250kHz and provide a triangle waveform on CT with a peak to peak amplitude of 5V for improved noise immunity.The current used to program CT is de-rived off of the R_TACH resistor according to the follow-ing equation: I R TACH Amps OSC = 25 _Oscillator frequency is set by R_TACH and CT according to the following relationship: Frequency R TACH CT Hz = ?25 .(_) Timing resistor values should be between 25k ?and 500k ?while capacitor values should fall between 100pF and 1μF .Fig.4provides a graph of oscillator frequency for various combinations of timing components.As with any high frequency oscillator,timing components should be located as close to the IC pins as possible when lay-ing out the printed circuit board.It is also important to ref-erence the timing capacitor directly to the ground pin on the UCC3626rather than daisy chaining it to another trace or the ground plane.This technique prevents switching current spikes in the local ground from causing jitter in the oscillator. Synchronizing the Oscillator A common system specification is for all oscillators in a design to be synchronized to a master clock.The UCC3626provides a SYNCH input for exactly this pur-pose.The SYNCH input is designed to interface with a digital clock pulse generated by the master oscillator.A positive going edge on this input causes the UCC3626oscillator to begin discharging.In order for the slave os-cillator to function properly it must be programmed for a frequency slightly lower than that of the master.Also,a resistor equal to R T ACH must be placed in parallel with CT.Fig.3illustrates the waveforms for a slave oscillator programmed to 20kHz with a master frequency of 30kHz.The SYNCH pin should be grounded when not used. APPLICATION INFORMATION (cont.) R_TACH. oscillator waveforms. Programming the Tachometer The UCC3626tachometer consists of a precision,5V monostable,triggered by either a rising or falling edge on any of the three Hall inputs,HALLA,HALLB,HALLC.The resulting TACH_OUT waveform is a variable dutycycle square wave whose frequency is proportional to motor speed, as given by: TACH OUT V P Hz _() = ?20 where P is the number of motor pole pairs and V is motor velocity in RPM. The on-time of the monostable is programmed via timing resistor R_TACH and capacitor C_TACH according to the following equation: On Time R TACH C TACH ?=?__sec Fig.5provides a graph of On-Time for various combina-tions of R_TACH and C_TACH.On-Time is typically set to a value less than the minimum TACH-OUT period as given by: T Period V P MIN MAX _sec = ?20 where P is the number of motor pole pairs and V is motor velocity in RPM. The TACH_OUT signal can be used to close a digital velocity loop using a microcontroller,as shown in Fig.6,or directly low pass filtered in an analog implementation,Fig.7. R_TACH. Two Quadrant vs Four Quadrant Control Fig.8illustrates the four possible quadrants of operation for a motor.Two quadrant control refers to a system whose operation is limited to quadrants I and III where torque and velocity are in the same direction.With a two quadrant brushless DC amplifier,there are no provisions other than friction to decelerate the load,limiting the ap-proach to less demanding applications.Four quadrant controllers,on the other hand,provide controlled opera-tion in all quadrants,including II and IV,where torque and rotation are of opposite direction.When configured for two quadrant operation,(QUAD=0), the UCC3626will only modulate the low side devices of the output power stage.The current paths within the out-put stage during the PWM on and off times are illus-trated in Fig.9.During the'on'interval,both switches are on and current flows through the load down to ground.During the'off'time,the lower switch is shut off and the motor current circulates through the upper half bridge via the flyback diode.The motor is assumed to be operating in either quadrant I or III. If one attempts to operate in quadrants II or IV by chang-ing the DIR bit and reversing the torque,switches1and4 are turned off and switches2and3turned on.Under this condition motor current will very quickly decay,reverse direction and increase until the control threshold is reached.At this point switch2will turn off and current will once again circulate in the upper half bridge,however,in this case the motor's BEMF is in phase with the current, i.e.the motor's direction of rotation has not yet changed. Fig.10illustrates the current paths when operating in this mode.Under these conditions there is nothing to limit the current other than motor and drive impedance.These high circulating currents can result in damage to the power devices in addition to high, uncontrolled torque. By pulse width modulating both the upper and lower power devices(QUAD=1),motor current will always de-cay during the PWM“off”time,eliminating any uncon-trolled circulating currents.In addition,current will always flow through the current sense resistor,thus providing a suitable feedback signal.Fig.11illustrates the current paths during a four quadrant torque reversal.Motor drive waveforms for both two and four quadrant operation are illustrated in Fig. 12. Power Stage Design Considerations The flexible architecture of the UCC3626requires the user to pay close attention to the design of the power output stage.Two and Four Quadrant applications that do not require the brake function are able to utilize the power stage approach illustrated in Fig.13A.In many cases the body diode of the MOSFET can be utilized to reduce parts count and cost.If efficiency is a key require-ment,Schottky diodes can be used in parallel with the switches. If the system requires a braking function,diodes must be added in series with the lower power devices and the lower flyback diodes returned to ground,as pictured in Fig.13B,C.This requirement prevents brake currents from circulating in the lower half bridge and bypassing the sense resistor.In addition,the combination of braking and four quadrant control necessitates an additional re-sistor in the diode path to sense current during the PWM 'off' time as illustrated in Fig.13C. Current Sensing The UCC3626includes a differential current sense am-plifier with a fixed gain of five,along with an absolute value circuit.The current sense signal should be low pass filtered to eliminate leading edge spikes.In order to maximize performance,the input impedance of the am-plifier should be balanced.If the sense voltage must be trimmed for accuracy reasons,a low value input divider or a differential divider should be used to maintain im-pedance matching, as shown in Fig.14. With four quadrant chopping motor current always flows through the sense resistor.However,during the flyback period the polarity across the sense resistor is reversed. The absolute value amplifier cancels the polarity reversal by inverting the negative sense signal during the flyback time,see Fig.15.Therefore,the output of the absolute value amplifier is a reconstructed analog of the motor current,suitable for protection as well as feedback loop closure. APPLICATION INFORMATION (cont.) APPLICATION INFORMATION (cont.) TYPICAL APPLICATIONS Fig.16illustrates a simple175V,2A two quadrant velocity controller using the UCC3626.The power stage is de-signed to operate with a rectified off-line supply using IR2210s to provide the interface between the low voltage control signals and the power MOSFETs.The power to-pology illustrated in Fig.13C is implemented in order to provide braking capability. The controller's speed command is set by potentiometer R30while the speed feedback signal is obtained by low pass filtering and buffering the TACH-OUT signal using R11and C9.Small signal compensation of the velocity control loop is provided by amplifier U5A,whose output is used to control the PWM duty cycle.The integrating ca-pacitor,C8,places a pole at0Hz and a zero in conjunc-tion with R10.This zero can be used to cancel the low frequency motor pole and cross the loop over with a –20dB gain response.Four quadrant applications require the control of motor current.Fig.17illustrates a sign/magnitude current con-trol loop within an outer bipolar velocity loop using the UCC3626.U1serves as the velocity loop error amplifier and accepts a+/-5V command signal.Velocity feedback is provided by low pass filtering and scaling the TACH_OUT signal using U2.The direction output, DIR_OUT,switch and U3set the polarity of the tachom-eter gain according to the direction of rotation.The out-put of the velocity error amplifier,U1,is then converted to sign/magnitude form using U5and U6.The sign por-tion is used to drive the DIR input while the magnitude commands the current error amplifier,U8.Current feed-back is provided by the internal current sense amplifier via the IOUT pin. TYPICAL APPLICATION (cont.) L297 L298步进电机驱动控制板说明书 一、板子跳线器说明: 1、靠近光偶的短路冒打在CLK-555方向时有板上的555提供时钟给驱动器；打在CLK-CP U时右用户CPU提供时钟给驱动器。 2、JT5打在右边：297的HALF/FULL（全速/半速）脚接GND了默认为FULL模式了；JT5打在左边：297的HALF/FULL脚空了电机模式用户自己控制。 3、JT6打在右边：297的CW/CCW脚（方向）接GND了默认为顺时针转动模式了；JT6打在左边：297的CW/CCW脚空了电机正反转模式用户自己控制。 二、按键说明: 板子使用全新的L297作为控制芯片 L298作为驱动芯片板载NE555时钟电路为L297提供CLK因此该版在不需要外部控制的情况下就可以工作板载3个控制按键EN - 使能 CW - 反向旋转 HF - 半速旋转 通过按键就可以直接控制电机的正反转、全速/半速和使能。 三、基本功能描述: 通过光藕隔离之后将CLK CW HF EN四个基本控制端引出单片机等可以非常方便的控制电路的工作这个板子改进的地方比较多也方便研究使用。板子使用1N5822快速二极管作为续流器件其速度要远远快于整流桥的 L298和电机能够提供更完善的有效的保护。模块供电+ 5V(L297和L298控制供电) +12V(根据电机最低4V最高16V)给电机供电。 电机输出接口包括: +12V 四相输出 GND(请根据您的电机连接)。 控制输入接口包括: GND CLK EN CW HF。 需要特别说明的是:为了测试方便在板子上设置了NE555构成的一个低频时钟源（使用时跳线冒打在CLK-555处），当您使用外部的时钟信号控制电机的转速时必须跳线冒打在CLK -CPU处否则外部时钟是不会传到L297里面。 四、接口说明: 1、板子左上方小二接口(JT1) VCC接+5V、GND接电源地，次处为芯片L297和555芯片的工作电压； 步进电机及其驱动系统简介中英文翻译Step characteristics for machine for angular displacement for entering the electrical engineering is first kind will give or get an electric shocking the pulse signal conversion cowgirl or line potential moving battery carry outing a piece, having the fast stopping, accurate step entering and directly accepting the arithmetic figure measuring, because of but got the extensive application.Such as in the drafting machine, print the machine and optical instrument inside, and all adopt the inside of a place control system for entering the electrical engineering to positioning to paint the pen print head or optical prinipal, especially indrstry process the type control, and move to spread to feel the to can immediately attain the precision fixed position because of its precision and need not potential, and control the technique along with the calculator of continuously deveolp, applied to would be more and more extensive. Control and can is divided into the simple control sum the complicacy to control to motor two kind.The simple control points to proceeds to start to motor, the system move, positive and negative revolution and sequential https://www.doczj.com/doc/205434439.html,plicacy the control point to the motor's revolving speed, screw angle, turning moment, tension, electric current etc. physics quantisty progress control.Control technique that the 一、型号说明 ：12=1.2A，13=1.3A，24=2.4A 二、性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造，与反应式步进电机相比具有电磁损耗小、转换效率高、动态特性好等优点。混合步进电机的电磁静力短为电机阻尼。取消了反应式电机的机械阻尼盘，无需人工调整，运行平稳、噪音小、不易失步。混合式步进电机取代反应式电机是经济型数控系统的发展趋势。 我厂研制的DY3系列三相混合式步进电机驱动电源，具有以下特点： *技术新： 应用微电子技术，将单片机嵌入驱动器，使控制性能提高，电路简化；功放采用三菱公司智能模块（I PM），具备过载、短路、过压、欠压、过热等完善保护功能，可靠性极高；驱动器低压直流电源应用开关电源技术，使电源电路体积小，稳定可靠。 *微步距： 运用矢量细分技术，可控制步进电机转过的最小角度为电机步距角的1/20（0.003°）。微步距控制可使步进电机低速运行平稳，其运行效果接近交流伺服。微步距驱动器与μm（0.001mm）级CN C控制系配套.可使数控机床的最小移动量控制接近μm,对加工弧面、锥面、螺纹等工件，能明显提高工件表面的精细效果。 *高转矩 步进电机输出转矩与注入电流成正比，高速运转时注入电流大小与驱动器功放级使用的电压成正比，目前大部分步进电机驱动器功放级。由于技术限制，所使用的电压在DC150伏以下，而DY3步进电机驱动器功放级的电压达到DC310V，因而驱动步进电机高速运转时仍然有高转矩 输出。 *高可靠性 控制部分集成度高、功放级采用三菱公司的智能模块，整机结构紧凑、电路简练、接插件少、机外风冷散热设计可减少粉尘侵入机，设有超温、过压、欠压、保护、报警信号输出。 三、技术参数 2H42B 细分步进电机驱动器使用手册 V ersion 2.0 版权所有不得翻印 【使用前请仔细阅读本手册，以免损坏驱动器】 东莞市一能机电技术有限公司 DONGGUAN ICAN－TECH CO.,LTD 地址：东莞市万江区新和工业区瑞联振兴工业园B栋4楼 https://www.doczj.com/doc/205434439.html,/ Email:tech@https://www.doczj.com/doc/205434439.html, 2H42B 步进电机驱动器 一、 2H42B 步进电机驱动器产品简介 1.1概述 2H42B 步进电机驱动器是一款高性价比的细分两相步进电机驱动器。最大可提供2.0A 的电流输出。由于采用了双极性恒流斩波控制技术，与市面上同类型步进电机驱动器相比，其对步进电机噪声和发热均有明显改善。适用于尺寸为28，35，39，42等各类2相或4相混合式步进电机，具有体积小，使用简单方便等特点。 1.2特点 ◆低噪声，高速大转矩特性 ◆光电隔离差分信号输入，响应频率最高200K ◆供电电压12VDC-36VDC ◆细分精度1，2，4，8，16，32，64，128， ◆输出电流峰值可达2.0A 倍细分可选 ◆静止时电流自动减半 ◆外形尺寸小（96*60*24mm ） ◆可选择脉冲上升沿或下降沿触发 ◆电流设定方便，八档可选 ◆可驱动4、6、8线二相、四相步进电机 ◆具有过流，过温保护功能 1.3应用领域 适用于各类型自动化设备或仪器，如雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控 机床、机械手，包装机械，纺织机械等，极具性价比和竞争力。 二、 2H42B 步进电机驱动器 电气、机械和环境指标 1 网址:www https://www.doczj.com/doc/205434439.html, 2.2 2H42B 步进电机驱动器使用环境及参数 图1.安装尺寸图 2.4加强散热方式 1) 2H42B 步进电机驱动器的可靠工作温度通常在60℃以内，电机工作温度为80℃以内； 2) 建议使用时选择自动半流方式 （即电机停止时电流自动减至60% ），以减少电机和驱动器的发热； 3) 安装步进电机驱动器时请采用立式侧面安装，使散热面向易于空气对流的方向，必要时在机箱内靠近驱动器处应安装排气风扇，进行强制散热，从而保证驱动器在可靠工作温度范围内工作。 2 网址: www https://www.doczj.com/doc/205434439.html, 运动控制系统 哈尔滨理工大学自动化学院主讲教师：许家忠 伺服电机及其驱动技术 伺服系统的发展 （1）直流伺服系统 ?伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程。电 气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流（DC）伺服系统和交流（AC）伺服系统。50年代，无刷电机和直流电机实现了产品化，并在计算机外围 设备和机械设备上获得了广泛的应用。70年代则 是直流伺服电机的应用最为广泛的时代。 3 （2）交流伺服系统 ?从70年代后期到80年代初期，随着微处理器技术、大功率高性能半导体功率器件技术和电机永磁材料制造工艺的发展及其性能价格比的日益提高，交流伺服技术—交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。交流伺服驱动技术已经成为工业领域实现自动化的基础技术之一，并将逐渐取代直流伺服系统。 4 （2）交流伺服系统 ?交流伺服系统按其采用的驱动电动机的类型来分，主要有两大类:永磁同步（SM型）电动机交流伺服系统和感应式异步（IM型）电动机交流伺服系统。其中，永磁同步电动机交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟，具备了十分优良的低速性能，并可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。并且随着永磁材料性能的大幅度提高和价格的降低，其在工业生产自动化领域中的应用将越来越广泛，目前已成为交流伺服系统的主流。感应式异步电动机交流伺服系统由于感应式异步电动机结构坚固，制造容易，价格低廉，因而具有很好的发展前景，代表了将来伺服技术的方向。但由于该系统采用矢量变换控制，相对永磁同步电动机伺服系统来说控制比较复杂，而且电机低速运行时还存在着效率低，发热严重等有待克服的技术问题，目前并未得到普遍应用。 5 TB6560步进电机驱动器 使 用 手 册 V1.1 目录 一、产品简介 (3) 1. 概述 (3) 2. 应用领域 (3) 3. 整机介绍 (3) 二、驱动器接口和接线介绍 (4) 1. 输入接口描述 (4) 2. 电源与电机接口描述 (5) 3. 接线要求 (6) 三、电流、细分拨码开关设定和参数设置 (6) 1. 运行电流设置 (6) 2. 停止电流设置 (6) 3. 细分数设置 (7) 4. 衰减方式设置 (7) 四、输入电压和输出电流选用 (7) 1. 供电电压的选用 (7) 2. 输出电流的设定值 (7) 五、常见问题 (8) 1. 应用中常见问题和处理方法 (8) 2. 驱动器常见问题答用户问 (8) 六、模块外形尺寸 (9) 七、产品保修条款 (9) 1. 三年保修期 (9) 2. 不属保修之列 (9) 一、产品简介 1. 概述 TB6560步进电机驱动器是由我公司自主研发的一款具有高稳定性、可靠性和抗干扰性的经济型步进电机驱动器，适用于各种工业控制环境。该驱动器主要用于驱动35、39、42、57 型4、6、8线两相混合式步进电机。其细分数有4 种，最大16细分；其驱动电流范围为0.3A－3A，输出电流共有14 档，电流的分辨率约为0.2A；具有自动半流，低压关断、过流保护和过热停车功能。 2. 应用领域 适合各种中大型自动化设备，例如：雕刻机、切割机、包装机械、电子加工设备、自动装配设备等。 3. 整机介绍 二、驱动器接口和接线介绍 1. 输入接口描述 TB6560驱动器采用差分式接口电路可适用于差分信号，单端共阴及共阳等接口，通过高速光耦进行隔离，允许接收长线驱动器，集电极开路和PNP输出电路的信号。在环境恶劣的场合，我们推荐用长线驱动器电路，抗干扰能力强。现在以集电极开路和PNP输出为例，接口电路示意图如下： 步进电机,伺服电机可编程控制器K H-01使用说明 一、系统特点 ●控制轴数：单轴； ●指令特点：任意可编程（可实现各种复杂运行：定位控制和非定位控制）； ●最高输出频率：40KHz(特别适合控制细分驱动器)； ●输出频率分辨率：1Hz； ●编程条数：99条； ●输入点：6个（光电隔离）； ●输出点：3个（光电隔离）； ●一次连续位移范围：—7999999~7999999； ●工作状态：自动运行状态，手动运行状态，程序编辑状态，参数设定状态； ●升降速曲线：2条（最优化）； ●显示功能位数：8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序，参数显示、 输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示； ●自动运行功能：可编辑，通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止； ●手动运行功能：可调整位置（手动的点动速度和点动步数可设定）； ●参数设定功能：可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度； ●程序编辑功能：可任意插入、删除可修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能； ●回零点功能：可双向自动回到零点； ●编程指令：共14条指令； ●外操作功能：通过参数设定和编程，在(限位A)A操作和(限位B)B操作端子上加开关可执行外部中断操作； ●电源：AC220V（电源误差不大于±15%）。 一、前面板图 前面板图包括： 1、八位数码管显示 2、六路输入状态指示灯 3、三路输出状态指示灯 4、CP脉冲信号指示灯 5、CW方向电平指示灯 6、按键：共10个按键，且大部分按键为复合按键，他们在不同状态表示的功能不同，下面的说明中，我们只去取功能之 一表示按键。 后面板图及信号说明： 后面板图为接线端子，包括： 1、方向、脉冲、+5V为步进电机驱动器控制线，此三端分别连至驱动器的相应端，其中： 脉冲————步进脉冲信号 方向————电机转向电平信号 +5V————前两路信号的公共阳端 CP、CW的状态分别对应面板上的指示灯 2、启动：启动程序自动运行，相当于面板上的启动键。 3、停止：暂停正在运行的程序，相当于面板上的停止键，再次启动后，程序继续运行。 4、(限位A)A操作和(限位B)B操作是本控制器的一大特点：对于步进电机，我们一般进行定量定位控制，如控制电机以一 定的速度运行一定的位移这种方式很容易解决，只需把速度量和位移量编程即可。但还有相当多的控制是不能事先定位的，例如控制步进电机从起始点开始朝一方向运行，直到碰到一行程开关后停止，当然再反向运行回到起始点。再例如要求步 第三节步进电动机及其驱动 一、步进电机的特点与种类 1.步进电机的特点 步进电机又称脉冲电机。它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。每当输入一个电脉冲时，转子就转过一个相应的步距角。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步。只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向。 步进电动机具有以下特点： ?工作状态不易受各种干扰因素(如电压波动、电流大小与波形变化、温度等)的影响； ?步进电动机的步距角有误差，转子转过一定步数以后也会出现累积误差，但转子转过一转以后，其累积误差变为“零” ； ?由于可以直接用数字信号控制，与微机接口比较容易； ?控制性能好,在起动、停止、反转时不易“丢步”； ?不需要传感器进行反馈，可以进行开环控制； ?缺点是能量效率较低。 就常用的旋转式步进电动机的转子结构来说，可将其分为以下三种： （1）可变磁阻(VR-Variable Reluctance),也叫反应式步进电动机 （2）永磁(PM-Permanent Magnet)型 （3）混合(HB-Hybrid)型 （1）可变磁阻(VR-Variable Reluctance) 结构原理：该类电动机由定子绕组产生的反应电磁力吸引用软磁钢制成的齿形转子作步进驱动，故又称作反应式步进电动机。其结构原理如图3.5定子1 上嵌有线圈，转子2朝定子与转子之间磁阻最小方向转动，并由此而得名可变磁阻型。 图3.6 可变式阻步进电机 可变磁阻步进电机的特点： 反应式电动机的定子与转子均不含永久磁铁，故无励磁时没有保持力； 需要将气隙作得尽可能小，例如几个微米； 结构简单，运行频率高，可产生中等转矩，步距角小（0.09~9°） 制造材料费用低； 有些数控机床及工业机器人上使用。 （3）混合(HB-Hybrid)型 结构原理 这类电机是PM式和VR式的复合形式。其定子与VR类似，表面制有小齿，转子由永磁铁和铁心构成，同样切有小齿，为了减小步距角可以在结构上增加转子和定子的齿数。其结构如图3.7所示。 混合式步进电机特点: HB兼有PM和VR式步进电机的特点： 步距角可以做得较小(0.9~3.6°)； 无励磁时具有保持力； 可以产生较大转矩，应用较广。 在本使用手册中，我们将尽力叙述各种与该驱动器操作相关的事项。限于篇幅限制及产品具体使用等原因，不可能对驱动器中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。因此，本使用手册中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。 本使用手册的版权，归广州数控设备有限公司所有，任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为，广州数控设备有限公司将保留追究其法律责任的权利。 公司简介 广州数控（GSK）——广州数控设备有限公司，目前中国数控系统产销量最大的企业，中国南方的数控产业基地，国家863《中档数控系统产业化支撑技术》重点项目承担企业，广东省20家重点装备制造企业之一。十几年来致力于专业研发、设计及制造机床数控系统（数控装置、驱动单元与伺服电机）等产品，推进数控机床普及化，开展数控机床贸易，现已发展成为一家集科、教、工、贸于一体的大型高新技术企业。公司现有员工1400多名，其中博士4名、硕士研究生50多名，工程技术人员500多名，其中高级职称50多名。GSK系列产品以高的性能价格比畅销全国，远销东南亚。2000年至2006年，市场占有率连续七年全国第一，产品产销量连续七年居国内同行业首位，为全国最大的机床数控系统生产基地。 公司主要产品有：GSK系列车床、铣床、加工中心数控系统，DA98、DA98A、DA98B、DA98D系列全数字式交流伺服驱动单元，DY3E系列混合式步进电机驱动器，DS3系列双轴混合式步进电机驱动器，DF3系列反应式步进电机驱动器，GSK SJT系列交流伺服电动机，CT-L数控滑台等数控设备与装置。产品全面贯彻现行的国家标准（国际标准）、行业标准以及作为完善补充的企业标准（或企业内控标准），广州数控设备有限公司拥有雄厚的技术开发力量及完善的生产及质量保障体系，以稳定可靠的产品质量满足广大用户的需求。公司健全完善的服务机制与在国内多个省市及国外设立的十几个服务办事处，可保证在24～48小时内提供快捷便利的技术支持和服务。“优异的产品、卓越的服务”成就了广州数控辉煌的今天，广数人以“打造百年企业、铸就金质品牌”作为企业的经营理念，为打造中国南方的数控产业基地、推动民族数控产业而不懈努力。 步进电机,伺服电机可编程控制器KH-01使用说明 一、系统特点 ●控制轴数：单轴； ●指令特点：任意可编程（可实现各种复杂运行：定位控制和非定位控制）； ●最高输出频率：40KHz(特别适合控制细分驱动器)； ●输出频率分辨率：1Hz； ●编程条数：99条； ●输入点：6个（光电隔离）； ●输出点：3个（光电隔离）； ●一次连续位移范围：—7999999~7999999； ●工作状态：自动运行状态，手动运行状态，程序编辑状态，参数设定状态； ●升降速曲线：2条（最优化）； ●显示功能位数：8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序，参数显示、输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示； ●自动运行功能：可编辑，通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止； ●手动运行功能：可调整位置（手动的点动速度和点动步数可设定）； ●参数设定功能：可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度； ●程序编辑功能：可任意插入、删除可修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能； ●回零点功能：可双向自动回到零点； ●编程指令：共14条指令； ●外操作功能：通过参数设定和编程，在(限位A)A操作和(限位B)B操作端子上加开关可执行外部中断操作；●电源：AC220V（电源误差不大于±15%）。 一、前面板图 前面板图包括： 1、八位数码管显示 2、六路输入状态指示灯 3、三路输出状态指示灯 4、 CP脉冲信号指示灯 5、 CW方向电平指示灯 6、按键：共10个按键，且大部分按键为复合按键，他们在不同状态表示的功能不同，下面的说明中，我们 只去取功能之一表示按键。 后面板图及信号说明： 后面板图为接线端子，包括： 1、方向、脉冲、+5V为步进电机驱动器控制线，此三端分别连至驱动器的相应端，其中： 脉冲————步进脉冲信号 方向————电机转向电平信号 +5V————前两路信号的公共阳端 CP、CW的状态分别对应面板上的指示灯 交流伺服电机的工作原理 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。 4. 什么是伺服电机？有几种类型？工作特点是什么？ 答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降， 请问交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上有什么区别？ 答：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。 永磁交流伺服电动机 20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有： ⑴无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。 ⑵定子绕组散热比较方便。 ⑶惯量小，易于提高系统的快速性。 ⑷适应于高速大力矩工作状态。 ⑸同功率下有较小的体积和重量。 自从德国MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年汉诺威贸易博览会上正式推出MAC永磁交流伺服电动机和驱动系统，这标志着此种新一代交流伺服技术已进入实用化阶段。到20世纪80年代中后期，各公司都已有完整的系列产品。整个伺服装置市场都转向了交流系统。早期的模拟系统在诸如零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全满足运动控制的要求，近年来随着微处理器、新型数字信号处理器（DSP 到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。 日本安川电机制作所推出的小型交流伺服电动机和驱动器，其中D系列适用于数控机床（最高转速为1000 r/min，力矩为0.25～2.8N.m），R系列适用于机器人（最高转速为3000r/min，力矩为0.016～0.16N.m）。之后又推出M、F、S、H、C、G 六个系列。20世纪90年代先后推出了新的D系列和R系列。由旧系列矩形波驱动、8051单片机控制改为正弦波驱动、80C、154CPU和门阵列芯片控制，力矩波动由24％降低到7％，并提高了可靠性。这样，只用了几年时间形成了八个系列（功率范围为0.05～6kW）较完整的体系，满足 TB6600升级版 两相步进驱动器 使用说明书 [使用前请仔细阅读本手册，以免损坏驱动器] 目录 一、产品简介 (3) 概述 (3) 特点 (3) 二、接口和接线介绍 (3) 信号输入端 (3) 电机绕组连接 (3) 电源电压连接 (4) 状态指示 (4) 接线方式 (4) 接线要求 (5) 三、电流、细分拨码开关设定 (5) 细分设定 (5) 工作（动态）电流设定 (6) 四、机械和环境指标 (6) 使用环境及参数 (6) 机械安装图 (7) 五、电机适配 (7) 电机适配 (7) 电机接线 (8) 供电电压和输出电流的选择 (8) 五、常见问题 (9) 应用中常见问题和处理方法 (9) 六、保修条款 (10) 一、产品简介 ◆概述 TB6600升级版驱动器是一款专业的两相混合式步进电机驱动器，可适配国内外各种品牌，电流在4.0A及以下，外径39，42，57mm的四线，六线，八线两相混合式步进电机。适合各种小中型自动化设备和仪器，例如：雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、拿放装置等。在用户期望低成本、大电流运行的设备中效果特性。 ◆特点 ※信号输入：单端，脉冲/方向 ※细分可选：1/2/4/8/16/32细分 ※输出电流：0.5A-4.0A ※输入电压：9-42VDC ※静止时电流自动减半 ※可驱动4,6,8线两相、四相步进电机 ※光耦隔离信号输入，抗干扰能力强 ※具有过热、过流、欠压锁定、输入电压防反接保护等功能 ※体积小巧，方便安装 ※外部信号3.3-24V通用，无需串联电阻 二、接口和接线介绍 ◆信号输入端 PUL+ PUL-脉冲输入信号。默认脉冲上升沿有效。为了可靠响应脉冲信号，脉冲宽度应大于1.2us。 DIR+ DIR-方向输入信号，高/低电平信号，为保证电机可靠换向，方向信号应先于脉冲信号至少5us建立。电机的初始运行方向与电机绕组接线有关，互换任一相绕组（如A+、A-交换）可以改变电机初始运行方向。 ENA+ ENA-使能输入信号（脱机信号），用于使能或禁止驱动器输出。使能时，驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态，不响应步进脉冲。当不需用此功能时，使能信号端悬空即可。 ◆电机绕组连接 A+,A-电机A相绕组。 B+,B-电机B相绕组。 步进电机及其驱动 1.步进电机的特点与种类 （1）步进电机的特点 步进电机又称脉冲电动机。它是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。其输入一个电脉冲就转动一步，即每当电动机绕组接受一个电脉冲,转子就转过一个相应的步距角。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步,只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电动机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向、很容易用微机实现数字控制。步进电机具有如下特点: １）步进电机的工作状态不易受各种干扰因素（如电源电压的波动、电流的大小与波形的变化、温度等）的影响，只要在它们的大小未引起步进电机产生“丢步”现象之前,就不影响其正常工作； 2）步进电机的步距角有误差,转子转过一定步数以后也会出现累积误差，但转子转过一转以后,其累积误差变为“零”，因此不会长期积累； ３)控制性能好,在启动、停止、反转时不易“丢步”。因此,步进电机被广泛应用于开环控制的机电一体化系统，使系统简化，并可靠地获得较高的位置精度。 (2)步进电机的种类 步进电机的种类很多，有旋转式步进电机,也有直线步进电机;从励磁相数来分有三相、四相、五相、六相等步进电机。就常用的旋转式步进电机的转子结构来说,可将其分为以下三种： 1）可变磁阻(VＲ-VａrｉablｅＲeluctance)型 该类电动机由定子绕组产生的反应电磁力吸引用软磁钢制成的齿形转子作步进驱动，故又称反应式步进电机。其结构原理如下图所示。其定子１与转子２由铁心构成,没有永久磁铁，定子上嵌有线圈,转子朝定子与转子之间磁阻最小方向转动，并由此而得名可变磁型。 此类电动机的转子结构简单、转子直径小,有利于高速响应。由于VＲ型步进电机的铁心无极性,故不需改变电流极性,因此多为单极性励磁。 运动系统控制产品 三相步进电机 关于步进电机驱动芯片A3977常见问题的解答.txt生活是过出来的，不是想出来的。放得下的是曾经，放不下的是记忆。无论我在哪里，我离你都只有一转身的距离。关于步进电机驱动芯片A3977常见问题的解答2007-04-26 11:17Q1，问：能否提供A3977的应用笔记？答：是的，请参看应用笔记 STP01-2“一种新型的集成步进和方向控制译码器的细分步进电机驱动芯片”。具体请查阅Allegro网站https://www.doczj.com/doc/205434439.html,/techpub2/stp/stp01-2.pdf Q2，问：A3977有多少种细分模式？ 答：全步、半步、四细分、八细分。 Q3，问：A3977是否仅仅设计用来代替管脚兼容的旧款产品？ 答：不，A3977可提供比市面上绝大多数的二相双极性步进电机驱动产品更加经济、易用的解决方案。在以前要使用两个或更多芯片的设计项目中，现在仅使用一片A3977即可实现原先的全部功能。 Q4，问：译码器和驱动器集成在同一芯片中有什么好处？ 答：译码器和驱动器集成在同一芯片中可大为降低系统资源的消耗，以前的二相双极性步进电机驱动产品需要占用6-8个端口，而A3977最少只需两个端口（步进脉冲、方向）即可。 Q5，问：输入端是否需要上拉或下拉电阻？ 答：不需要，输入端可直接连接正电源（Vdd）或地（GND）。如确实需要上拉或下拉电阻，建议阻值1K欧。 Q6，问：A3977提供了哪些保护功能？ 答： 过热停机（TSD）； 欠压停机（UVLO）； 错相短路保护； 稳压器、电荷泵电压监控； Q7，问：A3977电机驱动电压最大是多少？ 答：任何情况下都不得超过35V。 Q8，问：数据手册上提到的±2.5 A驱动能力，是指的整个芯片还是每一相H桥？ 答：是指的还是每一相H桥标称±2.5 A驱动能力。另外要注意芯片运行时结温不能超过150°C。 Q9，问：A3977需要什么外围器件？ 答： 1，Rs1和Rs2，两个用于PWM恒流控制的电流采样电阻，此电阻应选用无感电阻。阻值的计算请参照以下公式： Rs = 0.5 / Itripmax 在保证性能的前提下，尽量减小Rs阻值可降低能耗，改善散热状况。采样电阻上应并联一0.1 μF无极性陶瓷电容； T R系列簡易型 5相步進馬達驅動器 使用說明書 泰 ※本公司為促進產品性能的提昇，所進行的產品設計修改，將不個別通知，若有需要更詳細的資料，請洽各地營業所。 目 錄 1.產品規格 (1) 2.驅動器各部位功能說明 (2) 3.電流調整開關使用方法 (5) 4.接線圖 (6) 5.接線例及使用方法 (7) 6.尺寸圖及安裝方法 (9) ※本產品如有操作上或技術上疑問，歡迎上班時間洽詢本公司『技術諮詢專線：0800-450-168』，我們將竭誠為您服務！ 1.產品規格 ●規格 驅動器型號 TR515B TR530B 驅動電流 0.36~1.4 A/相 0.75~2.8 A/相 適用馬達規格 0.75A/相 1.4A/相 0.75A/相 1.4A/相 2.8A/相 輸入電源 DC24~36V ＊1 MIN :1.5A 以上 DC24~36V ＊1MIN :3.0A 以上DC24~36V ＊1MIN :1.5A 以上DC24~36V ＊1 MIN :3.0A 以上 DC24~36V ＊1MIN :6.0A 以上 激磁方式 全步進(0.72? 4相激磁)，半步進 (0.36? 4-5相激磁)〈可切換〉 信號輸出入方式 ●光耦合器(Photo Coupler)輸入介面 ●開集極電路(Open Collector) 輸出介面 CW 脈波輸入 2 pulse 時：:正轉輸入，1 pulse 時：脈波輸入 CCW 脈波輸入 2 pulse 時：反轉輸入，1 pulse 時：運轉方向輸入 輸 入 信 號 H.OFF 輸入 激磁解除輸入(Holding Off) 輸 出 信 號 TIMING 輸出 激磁相原點時輸出 全步進時每10個脈波輸出一個信號 半步進時每20個脈波輸出一個信號 功 能 ●自動電流下降(ACD)●自我測試功能(TEST) ●步進角切換 (H/F)●脈波輸入方式切換(1P/2P) 保護功能 ●電源逆接保護：輸入電壓極性接反時自動斷流 ●過電流保護：輸入電流超過額定值時自動斷流 ●過熱保護：當驅動器超過80?C 時自動斷流＊2 燈號顯示 電源，TIMING 外形尺寸 90 (L) ×65 (W) ×32 (H)mm 重量 270g 使用環境溫度範圍 0 ? C ～ 40 ? C ＊1. [a] 瞬間最大電壓為40V，平常使用請勿超過36V，以免造成驅動器損壞。 [b] 請依表格內建議，選用規格足夠的電源供應器。 ＊2.當過熱保護功能啟動時，電源指示燈會閃爍，馬達不激磁(注意馬達若使用在垂直 性負載時請做適當防護) 。要恢復激磁，必須關閉電源排除過熱原因後再重新啟動電源。 舞蹈机器人步进电机驱动电路和程序设计 摘要：介绍了舞蹈机器人步进电机驱动电路和程序设计。电路采用74373锁存,74LS244和ULN2003作电压和电流驱动,单片机AT89C52作工作脉冲序列信号发生器。程序设计基于中断服务和总线分时复用方式,实时更新各个电机的速度和方向。 关键词：单片机,中断服务,速度累加计数器,归一化速度 在机器人舞蹈时,我们用一个单片机控制多个步进电机指挥跳舞机器人的双肩、双肘和双脚伴着音乐做出各种协调舒缓充满感情的动作。电路采用74373锁存,74LS244和ULN2003作电压和电流驱动,单片机（Atc52）作脉冲序列信号发生器。程序设计基于中断服务和总线分时利用方式,实时更新各个电机的速度、方向。整个舞蹈由运动数据所决定的一截截动作无缝连接而成。 1 步进电机简介 步进电机根据内部线圈个数不同分为二相制、三相制、四相制等。本文以四相制为例介绍其内部结构。图1为四相五线制步进电机内部结构示意图。 2 四相五线制步进电机的驱动电路 电路主要由单片机工作外围电路、信号锁存和放大电路组成。我们利用了单片机的I/O端口,通过74373锁存,由74LS244驱动,ULN2003对信号进行放大。8个电机共用4bit I/O端口作为数据总线,向电机传送步进脉冲。每个电机分配1bit的I/O端口用作74373锁存信号,锁存步进电机四相脉冲,经ULN2003放大到12V驱动电机运转。 电路原理图（部分）如图2所示。 （1）Intel 8051系列单片机是一种8位的嵌入式控制器,可寻址64K字节,共有32个可编程双向I/O口,分别称为P0～P3。该系列单片机上集成8K的ROM,128字节RAM可供使用。 （2）74LS244为三态控制芯片,目的是使单片机足以驱动ULN2003。ULN2003是常用的达林顿管阵列,工作电压是12V,可以提供足够的电流以驱动步进电机。关于这些芯片的详细介绍可参见它们各自的数据手册。 （3）74373是电平控制锁存器,它可使多个步进电机共用一组数据总线。我们用P1.0～P1.7作为8个电机的锁存信号输出端,见表1。 Indexer接口步进电机驱动器 使用说明书 (57型：ZD-M57P) 版本 说明 Ver1.00 初始 1.产品特点 ☆微型设计，安装便利，可与57步进电机一体化 ☆散热铸铝封闭型外壳 ☆停止运行时自动半流,无锁相噪声 ☆并行接口高速光电隔离,兼容3.3-5V和12-24V逻辑电平☆电流2-4.5A连续可调 ☆ 1/2/4/8/16/32/64/128细分可选 2.产品参数 供电电源 DC11V-DC36V/5A，推荐DC24V Indexer 接口COM 共阳极。拨码开关选择3.3V-5V或者12V-24V 说明：拨码开关HV选择On位置时，COM可当共阴极使用DIR 0V或者Vcom。 电流：8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V STP 0V或者Vcom。 电流：8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V 频率0-20KHz EN 0V或者Vcom。 电流：8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V Vcom或者悬空，EN使能步进电机；0V步进电机脱机状态输出电机电流峰值4.5A(单相最大)，实际使用2-4.5A可调 驱动方式 PWM斩波恒流 驱动细分拨码开关设置选择1、2、4、8、16、32、64、128 绝缘电阻在常温常压下>100MΩ 绝缘强度在常温常压下0.5KV , 1 分钟 保护输入反接、过载、驱动过热、驱动过流 操作温度 -20℃-85℃ 3.电气接口 Ref之间电压。 相电流值 = 电压值数值×2 例如：步进电机相电流为4.0A,调节 电位器，是的Ref与GND之 间电压为2.0V YKA3722MA细分驱动器 ◆高性能、低价格 ◆设有16档等角度恒力矩细分，最高分辨率60000步/转，使运转 平滑，分辨率提高 ◆采用独特的控制电路，有效的降低了噪音，增加了转动平稳性 ◆最高反应频率可达200Kpps ◆步进脉冲停止超过100ms时，线圈电流自动减半，减小了许多 场合的电机过热 ◆双极恒流斩波方式，使得相同的电机可以输出更大的速度和功率 ◆光电隔离信号输入/输出 ◆驱动电流从0.7A/相到7.0A/相分16档可调 ◆可以驱动任何7.0A相电流以下三相混合式步进电机 ◆单电源输入，电压范围：AC100-220V ◆出错保护： ――过热保护 ――过流、电压过低保护 ◆YKA3722MA驱动器体积为80x156x200mm3。 ◆相位记忆功能（注：输入脉冲停止超过5秒后，驱动器自动记忆当时电机相位，重新上电或MF信号 由有效变为无效时，驱动器自动恢复电机相位。） 典型应用 雕刻机、分辨率较高的大、中型数控机床包装机、电脑绣花机、恒速应用 简述 YKA3722MA为一款等角度恒力矩细分型驱动器，驱动电压交流110V~220V，适配电流在7.0A以下、外径86~130mm的各种型号的三相混合式步进电机。该驱动器内部采用类似伺服控制原理的电路，此电路可以使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，电机在高速时力矩大大高于两相和五相混合式步进电机。 定位精度最高可达60000步/转。 电器规格 电流设定 1. STOP/Im为保持状态输出电流设置电位器，可设置为正常输出电流的20%~80%（顺时针增大，逆时针 减小） 细分设定 YKA3722MA驱动器细分设定如下表： DIP开关功能设定 驱动器接线示意图 步进电机及 驱动器简介 步进电机是一种将数字量脉冲转换为机械轴旋转的无刷同步电动机。步进电机的每一转均细分为若干个离散的步（许多情况下为200 步），执行每一步时都必须向电机发送单独的脉冲。步进电机每次仅能执行一步，并且每一步的大小相同。由于每个脉冲会使电机旋转一个精确的角度（通常为1.8°），因此无需反馈机制即可控制电机的位置。随着数字量脉冲 频率的增加，步进运动逐渐变为连续的旋转，其转速直接与脉冲频率成正比。由于步进电机具有成本低、可靠性高、低速高转矩以及结构简单坚固等特点，因此适用于几乎所有环境，在工业和商业应用中得到广泛的使用。\ 步进电机的优点 1.电机的旋转角度与输入脉冲成正比。 2.电机在停转时达到满转矩（如果绕组已激磁）。 3.由于好的步进电机每步精度在3% 到5% 之间，并且每步的误差不会积累到下一步， 因此有较好的位置精度和运动重复性。 4.具有极佳的起动/停止/反转响应。 5.由于电机中无接触电刷，可靠性极高。因此，步进电机的使用寿命仅取决于轴承的 寿命。 6.步进电机对数字量输入脉冲做出响应，因而可实现开环控制，从而使电机结构得到 简化并降低了控制成本。 7.负载直接耦合到转轴时，可在极低速度下实现同步旋转。 8.由于转速正比于输入脉冲的频率，因此可实现较宽的转速范围。 步进电机的类型 步进电机分三种基本类型：变磁阻式、永磁式和混合式。本文主要讨论混合式电机，这种电机综合了变磁阻式电机和永磁式电机的最佳特性。混合式电机由多齿定子磁极和永磁转子组成（请参见图A）。标准混合式电机（如Omegamation TM提供的型号）有200 个转子齿，每步的旋转角度为1.8o。这种电机在极高的步速下表现出较高的静态和动态转矩，因此广泛适用于各种商业应用，包括计算机磁盘驱动器、打印机/绘图仪以及CD 播放器。步进电机还可用于一些工业和科学应用，包括机器人、机床、贴装机、自动切线接线机以及精准流体控制设备。 步进模式 步进电机的“步进模式”包括整步、半步和微步三种。任何步进电机的步进模式输出类型都取决于驱动器的设计。Omegamation?提供带有整步/半步模式可选开关的步进电机驱动器以及分辨率可由开关或软件选择的微步驱动器。 整步 标准混合式步进电机的转子齿数为200，也就是说电机轴旋转一周需要200 个整步。200步进电机驱动器说明书
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上海昀研自动化科技有限公司
二〇〇九年七月第三版
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■ 42mmHB 系列三相步进电机
步 距 角(Step Angle) 步距精度(Step Accuracy) 温 升(Temperature Rise) 环境温度(Ambient Temperature Range) 绝缘等级(Insulation Class) 绝缘电阻(Insulation Resistance) 绝缘强度(Dielectric Strength) 径向跳动(radial runout) 轴向间隙(axial clearance) 1.2° ±5% 75℃ Max -20℃~+50℃ B 500VDC 100MΩ Min 500VAC 50Hz 1Ma Minute 0.02mmMax(450g 负载) 0.08mmMax(450g 负载)
技术参数(Specifications) 技术参数
型号 Model 步距角 机身长 额定电流 驱动器电源输入 保持转矩 Holding torque (N.m) 0.16 0.22 0.32 Step Angle Length Current Power Supply O () L(mm) (A/phase) (A) DC24V 1A DC24V 2A DC24V 1A 重量 转动惯量 适配驱动器 Rotor inertia Weight Matched driver 2 (g.cm ) (kg) 100 220 380 0.23 0.28 0.35 YK3605MA YK3605MA YK3605MA
423HB35-153 1.2 35 1.5 423HB40-153 1.2 40 1.5 423HB50-153 1.2 50 1.5 ▲以上仅为代表性产品,可按要求另行制作.
外形尺寸(Dimension) 外形尺寸(Dimension)
力矩测试数据(仅供参考) 力矩测试数据(仅供参考)
注意: ▲ 注意:
电机特性数据和技术数据都是在匹配我公司驱动器驱动的情况下测得,测试电压为 28VDC. 电机安装时务必用电机前端盖安装止口定位,并注意公差配合,严格保证电机轴与负载轴的同心度. 电机与驱动器连接时,请勿接错相.
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