Нужен ли драйвер шаговому двигателю?
- Статьи
- 5-12-2022, 14:13
- 349
- 0
- admin
Да. Шаговым двигателям требуются напряжения и/или токи, которые контроллер просто не может создать. Поэтому нам нужно использовать драйвер шагового двигателя. Это электронное устройство преобразует наши инструкции по движению от контроллера в последовательность, в которой обмотка шагового двигателя будет включаться или выключаться, обеспечивая при этом достаточную мощность. Драйвер шагового двигателя https://nastanok.ru/driver-shagovy-dvigatel
Все это мы, конечно, будем производить с помощью микроконтроллера, управляющего несколькими полевыми транзисторами, но разработка и программирование потребуют времени. К счастью, уже есть существующие решения.
Подводя итог, контроллеры, как правило, являются чисто цифровыми устройствами с низкой выходной мощностью, поэтому мы используем аналоговый силовой каскад в качестве интерфейса между цифровым (контроллером) и механическим (двигателем) миром.
Как работают драйверы шаговых двигателей?
Основная задача драйвера состоит в том, чтобы сгенерировать соответствующий сигнал из входных данных для перемещения оси двигателя. Наиболее распространенный подход к управлению шаговым двигателем мы называем Н-мостом. Схемы Н-моста состоят из 4 полевых транзисторов с очень низким сопротивлением между контактами стока и истока (R DSon ) в активном состоянии. В общем случае нам нужно как минимум два H-моста, так как двигатель имеет минимум две катушки. При правильной комбинации сигналов на затворе полевого транзистора мы управляем направлением тока через катушку двигателя. Попеременное возбуждение двух обмоток вызывает смещение оси двигателя.
Как выбрать драйвер шагового двигателя?
При выборе правильного драйвера для нашей системы нам в первую очередь нужна информация о двигателях, которые мы будем использовать. Это основная важная информация. Мы должны выбрать драйвер в соответствии с мощностью, которую драйвер шагового двигателя может передать двигателю. Например, более крупный двигатель, такой как NEMA 34, имеет более высокое значение удерживающего момента, чем меньший NEMA 17. Вот почему NEMA 34 потребляет больше тока, и нам нужен драйвер с более высокой характеристикой силы тока.
Следующее, что нужно рассмотреть, это то, как и что мы хотели бы контролировать в драйвере. Обычно есть настройки на максимальный ток и микрошаг, о которых мы напишем в отдельной главе этой статьи. У нас может быть возможность настроить драйвер с перемычками или более сложное программное обеспечение, которое в большинстве случаев позволяет пользователю настраивать также другие специальные параметры, такие как параметры затухания, предел защиты от температуры, ток холостого хода и так далее.
Некоторые драйверы мы можем использовать только с контроллером, который генерирует сигналы шага и направления. С другой стороны, другие мы можем вести по разным протоколам связи.
Типы драйверов
Вообще есть два типа драйверов. Драйверы постоянного напряжения (драйверы L/R) и драйверы постоянного тока (драйверы прерывателя).
драйверы постоянного напряжения (драйверы L/R):
они дешевле драйверов постоянного тока
использовать напряжение для создания крутящего момента
обычно не эффективен
производительность хуже, чем у драйверов чоппера
драйверы постоянного тока (драйверы прерывателя):
более дорогой
более сложные схемы
использовать постоянный ток для создания крутящего момента
гораздо лучшая производительность, чем драйверы L / R
Драйверы постоянного тока используются почти всегда, поскольку существует множество доступных ИС, которые обеспечивают гораздо лучшую производительность. Вы можете найти интегральные схемы, которые уже имеют встроенные полевые транзисторы, они обычно предназначены для более низких токов (до пары А). Поскольку они маленькие, может возникнуть проблема с отводом тепла. Если мы используем внешние полевые транзисторы, максимальный ток ограничивается только характеристиками выбранного полевого транзистора и конструкции печатной платы.
