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基于THB6064H的步进电机闭环控制电路设计

作者:时间:2011-04-12来源:网络收藏

摘要:提出大电流驱动芯片闭环系统的方案。整个系统主要包括的驱动电路部分、单片机的电路部分和基于增量式旋转编码器的反馈环节。将控制器与驱动器做成一体化,实现对的闭环控制,使控制精度大大提高。
关键词:;步进电机;闭环

引言
步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的一种装置。它产生的位移与输入脉冲数严格成正比,平均转速与输入脉冲的频率成正比,具有结构简单、可靠性高和成本低的特点。由于步进电机没有积累误差,容易实现较高精度的位移和速度控制,被广泛用于精确控制领域。由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统简单并且价格低廉,但有时存在振荡和失步现象,故在复杂电磁环境下或是对精度要求较高的场合下,必须加入反馈电路组成高性能的闭环数控系统。本文采用旋转编码器作为反馈器件对步进电机实行闭环控制。

1 THB6064H简介
THB6064H是在东芝公司2009年主推的TB6560AHQ的基础上开发的一款PWM斩波型两相步进电机驱动芯片。该芯片配合简单的外围电路即可设计出高性能、多细分、大电流的驱动电路,在低成本、低振动、低噪声、高速度的设计中应用效果较佳。其主要参数和性能指标有:双全桥MOSFET驱动,低导通电阻Ron=0.4Ω(上桥+下桥),高耐压50 V DC,大电流4.5 A(峰值);多种细分可选(1/2、1/8、1/10、1/16、1/20、1/32、1/40、1/64),自动半流锁定功能,衰减方式连续可调;内置高温保护及过流保护,当温度高于170℃时自动断开所有输出;封装形式为HZIP25-P-1.27封装。

2 控制原理
本文的步进电机闭环控制方法采用核步法。核步法的控制思想是从简化控制系统出发,利用核步计数器对系统位置进行跟踪监视,即时发出反馈控制信号,从而完成对位置的控制。其基本原理如图1所示。单片机接收来自上位机的时序脉冲信号和方向信号,经驱动放大后送往步进电机来控制步进电机工作;步进电机带动编码器同轴旋转,由编码器检测转角度,并以脉冲的形式反馈到单片机进行核步计数;单片机根据脉冲反馈当量值与给定值进行比较,按照核步算法发出控制指令。如果发生丢步,单片机就会根据差值继续发送脉冲,把丢掉的步数补上,从而完成步进电机转动位置的闭环控制。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/162183.htm

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