一種基于TB6560的步進電機驅動電路制造技術

一種基于TB6560的步進電機驅動電路主要包括3部分電路：控制信號隔離電路、主電路和自動半流電路。控制信號隔離電路采用6N137高速光耦隔離CLK、CW，防止了電機干擾和損害接口板電路，對控制信號進行整形；主電路包括驅動電路和邏輯電路，驅動電路電源采用28V，電壓范圍為4.5~40V，VMB、VMA接入瓷片去耦電容和電解電容電壓，邏輯控制電路邏輯電源引腳為VDD，接入去耦電容和旁路電容減小干擾噪聲；自動半流電路是TB6560的TQ2和TQ1引腳電平在電機工作時設置為電流輸出最大，在電機不工作時電流減半甚至更小，用NFA、NFB定義最大輸出電流后，通過TQ2和TQ1設置電流比率輸出，通過自動半流電路減小電機發熱，減少了銅損和鐵損。

A stepping motor drive circuit based on TB6560

A stepping motor drive circuit based on TB6560 consists of 3 parts: the control signal isolation circuit, the main circuit and the automatic half flow circuit. The control signal isolation circuit using 6N137 high speed optocoupler isolation CLK, CW, to prevent the interference and damage motor circuit board interface, through the shaping of the control signal; the main circuit comprises a drive circuit and a logic circuit, power driving circuit using 28V, voltage range of 4.5~40V, VMB, VMA connected into ceramic decoupling capacitors and electrolytic capacitor voltage control logic the logic circuit power supply pin for VDD access, decoupling capacitors and bypass capacitors to reduce noise; automatic flow circuit is TB6560 TQ2 and the TQ1 pin level when the motor works is set to the maximum current output current, half or even smaller in the motor does not work, with the maximum NFA and NFB defined the output current, output current ratio set by TQ2 and TQ1, through the automatic flow circuit to reduce the heating of the motor, reduce the copper loss and iron loss.

【技術實現步驟摘要】
一種基于TB6560的步進電機驅動電路
本專利技術涉及一種步進電機驅動電路，尤其是一種基于TB6560的步進電機驅動電路。
技術介紹
在大多數機器人和自動化工程設計中，各種各樣步進電機都被廣泛應用來得到需要的運動姿態。步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。驅動器接收到一個脈沖信號后，驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。首先，通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；其次，通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機備受人們青睞是應為它不需要繁雜的維護并能在苛刻的環境中運行。步進電機及其驅動器的選擇要根據具體應用中需要的效果來決定。目前，步進電機具有慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點，步進電機備受人們青睞是應為它不需要繁雜的維護并能在苛刻的環境中運行。在機電一體化產品中應用廣泛，常用作定位控制和定速控制。步進電機及其驅動器的選擇要根據具體應用中需要的效果來決定。步進電機驅動電路常用的芯片有L297和L298組合應用、3977、8435等，這些芯片一般單相驅動電流在2A左右，無法驅動更大功率電機，限制了其應用范圍。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術設計了一種基于TB6560的步進電機驅動電路。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：基于TB6560的步進電機驅動電路主要包括3部分電路：控制信號隔離電路、主電路和自動半流電路。所述控制信號隔離電路中，步進電機控制信號有3個(CLK、CW、ENABLE)，分別控制電機的轉角和速度、電機正反方向以及使能，均須用光耦隔離后與芯片連接。選用2片6N137高速光耦隔離CLK、CW，其信號傳輸速率可達到10MHz，1片TLP521普通光耦隔離ENABLE信號。應用時注意：光耦的同向和反向輸出接法；光耦的前向和后向電源應該是單獨隔離電源。所述步進電機主電路包括驅動電路和邏輯控制電路。所述驅動電路電源采用28V，電壓范圍為4.5～40V，通過提高驅動電壓增大電機在高頻范圍轉矩的輸出。VMB、VMA為步進電機驅動電源引腳，接入瓷片去耦電容和電解電容穩壓。OUTAP、OUTAM、OUTBP、OUTBM引腳分別為電機2相輸出接口，NFA、NFB分別為電機A、B相最大驅動電流定義引腳，最大電流計算公式為IOUT(A)=0.5(V)/RNF(Ω)。所述邏輯控制電路電源為5V，VDD為邏輯電源引腳，接入去耦電容和旁路電容減小干擾噪聲；M0、PROTECT為工作狀態和過流保護指示燈；低電平有效；OSC所接電容的大小決定斬波器頻率，推薦100～1000pF，斬波頻率為400～44kHz；M2、M1為細分設置引腳，外接撥碼開關可設定不同的細分值，如整步、半步、1/8細分、1/16細分。所述自動半流電路是TB6560的TQ2和TQ1引腳電平在電機工作時設置為電流輸出最大，在電機不工作時電流減半甚至更小，用NFA、NFB定義最大輸出電流后，通過TQ2和TQ1設置電流比率輸出，設為00、01、10、11時，輸出的電流分別為最大電流的100%、75%、50%、25%。改變電機的驅動電流，也就改變了電機輸出扭矩的大小。自動半流電路選用可重復觸發的單穩態電路芯片74CH123，用電機的驅動脈沖CLK作為單穩態電路的觸發脈沖。單穩態電路的反向輸出接TQ2引腳，電機驅動脈沖持續時TQ2一直保持低電平，無驅動脈沖時保持高電平。本專利技術的有益效果是：基于TB6560的步進電機驅動電路采用光耦隔離后與芯片連接，防止了電機干擾和損害接口板電路，對控制信號進行整形；通過電流衰減模式的設置減小甚至消除噪聲；通過自動半流電路減小電機發熱，減少了銅損和鐵損。附圖說明下面結合附圖對本專利技術進一步說明。圖1是用步進電機控制信號隔離電路。圖2是步進電機主電路。圖中，1-跳線1；2-跳線2；3-跳線3。具體實施方式在圖1中，所述控制信號隔離電路中，步進電機控制信號有3個(CLK、CW、ENABLE)，分別控制電機的轉角和速度、電機正反方向以及使能，均須用光耦隔離后與芯片連接。選用2片6N137高速光耦隔離CLK、CW，其信號傳輸速率可達到10MHz，1片TLP521普通光耦隔離ENABLE信號。應用時注意：光耦的同向和反向輸出接法；光耦的前向和后向電源應該是單獨隔離電源。在圖2中，所述步進電機主電路包括驅動電路和邏輯控制電路。所述驅動電路電源采用28V，電壓范圍為4.5～40V，通過提高驅動電壓增大電機在高頻范圍轉矩的輸出。VMB、VMA為步進電機驅動電源引腳，接入瓷片去耦電容和電解電容穩壓。OUTAP、OUTAM、OUTBP、OUTBM引腳分別為電機2相輸出接口，NFA、NFB分別為電機A、B相最大驅動電流定義引腳，最大電流計算公式為IOUT(A)=0.5(V)/RNF(Ω)。若預先定義電機每相的最大驅動電流為2.5A，取RNF=0.2Ψ，則PGNDA、PGNDB、SGND分別為電機A、B相驅動引腳地和邏輯電源地。所述邏輯控制電路電源為5V，VDD為邏輯電源引腳，接入去耦電容和旁路電容減小干擾噪聲；M0、PROTECT為工作狀態和過流保護指示燈；RESET為芯片復位腳，低電平有效；OSC所接電容的大小決定了斬波器頻率，推薦100～1000pF，斬波頻率為400～44kHz；M2、M1為細分設置引腳，外接撥碼開關可設定不同的細分值，如整步、半步、1/8細分、1/16細分。所述自動半流電路是TB6560的TQ2和TQ1引腳電平在電機工作時設置為電流輸出最大，在電機不工作時電流減半甚至更小，用NFA、NFB定義最大輸出電流后，通過TQ2和TQ1設置電流比率輸出，設為00、01、10、11時，輸出的電流分別為最大電流的100%、75%、50%、25%。改變電機的驅動電流，也就改變了電機輸出扭矩的大小。自動半流電路選用可重復觸發的單穩態電路芯片74CH123，用電機的驅動脈沖CLK作為單穩態電路的觸發脈沖。單穩態電路的反向輸出接TQ2引腳，電機驅動脈沖持續時TQ2一直保持低電平，無驅動脈沖時保持高電平。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于TB6560的步進電機驅動電路主要包括3部分電路：控制信號隔離電路、主電路和自動半流電路。

【技術特征摘要】
1.一種基于TB6560的步進電機驅動電路主要包括3部分電路：控制信號隔離電路、主電路和自動半流電路。2.根據權利要求1所述的一種基于TB6560的步進電機驅動電路，其特征是所述控制信號隔離電路采用6N137高速光耦隔離CLK、CW。3.根據權利要求1所述的一種基于TB6560的步進電機驅動電路，其特征是所述步進電機主電路包括驅動電路和邏輯控制電路。4.根據權利要求2所述的一種基于TB6560的步進電機驅動電路，其特征是所述驅動電路電源采用28V，電壓范圍為4.5~40V，VMB、VMA接入瓷片去耦電容和電解電容電壓。5.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉波，
申請(專利權)人：李曉波，
類型：發明
國別省市：遼寧,21