[实用新型]死区补偿可控的步进电机细分驱动器

摘要

本实用新型公开了一种死区补偿可控的步进电机细分驱动器，本实用新型包括CPLD死区产生模块、光耦隔离电路模块、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路和A-相半桥驱动电路；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路和B-相半桥驱动电路；所述MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块和用于B相MOS管电路模块；本实用新型采用了带死区的电路结构，这样可以大大提高元器件的使用寿命。有效地降低了电机正常工作时的功耗；系统结构简单，具有明显的低廉成本优势。

主权项

 死区补偿可控的步进电机细分驱动器，包括CPLD死区产生模块、光耦隔离电路模块、半桥驱动电路模块、MOS管电路模块；CPLD死区产生模块型号为EPM3064ATC44‑10；所述的半桥驱动电路模块包括A相半桥驱动电路模块和B相半桥驱动电路模块；所述的A相半桥驱动电路模块包括A+相半桥驱动电路和A‑相半桥驱动电路；B相半桥驱动电路模块包括B+相半桥驱动电路和B‑相半桥驱动电路；所述MOS管电路模块包括Ａ相MOS管电路模块和用于B相MOS管电路模块；所述的光耦隔离电路模块，包括二十四个电阻，四个光耦；光耦的型号为HCPL‑2531；第一光耦U1的管脚2、管脚3分别与CPLD死区产生模块的两个普通IO口连接；第二光耦U2的管脚2、管脚3分别与CPLD死区产生模块的两个普通IO口连接；第三光耦U3的管脚2、管脚3分别与CPLD死区产生模块的两个普通IO口连接；第四光耦U4的管脚2、管脚3分别与CPLD死区产生模块的两个普通IO口连接；第一光耦U1的管脚1与第一分压电阻R1一端连接，第一分压电阻R1的另一端分别与3.3V模拟电源、第二分压电阻R2的一端、第三分压电阻R3的一端、第四分压电阻R4的一端、第五分压电阻R5的一端、第六分压电阻R6的一端、第七分压电阻R7的一端、第八分压电阻R8的一端连接，第二分压电阻R2的另一端与第二光耦U2的管脚4连接；第三分压电阻R3的另一端与第二光耦U2的管脚1连接；第一光耦U1的管脚7与第九分压电阻R9和第十一分压电阻R11的一端连接，第九分压电阻R9的另一端与第十分压电阻R10的一端、第十三分压电阻R13的一端、第十四分压电阻R14的一端、第十七分压电阻R17的一端、第十八分压电阻R18的一端、第二十一分压电阻R21的一端、第二十二分压电阻R22的一端、第一光耦U1的管脚8、第二光耦U2的管脚8、第三光耦U3的管脚8、第四光耦U4的管脚8连接并接12V模拟电源；所述第一光耦U1的管脚6与第十分压电阻R10的另一端、第十二分压电阻R12的一端连接，所述第二光耦U2的管脚7与第十三分压电阻R13的另一端、第十五分压电阻R15的一端连接，第二光耦U2的管脚6与第十四分压电阻R14的另一端、第十六分压电阻R16的一端连接；所述第三光耦U3的管脚7与第十七分压电阻R17的另一端、第十九分压电阻R19的一端连接，第三光耦U3的管脚6与第十八分压电阻R18的另一端、第二十分压电阻R20的一端连接；所述第四光耦U4的管脚7与第二十一分压电阻R21的另一端、第二十三分压电阻R23的一端连接，第四光耦U4的管脚6与第二十二分压电阻R22的另一端、第二十四分压电阻R24的一端连接；第一光耦U1的管脚5、第二光耦U2的管脚5、第三光耦U3的管脚5、第四光耦U4的管脚5连接并接地；第十一分压电阻R11的另一端作为A+相半桥驱动电路的上管输入信号AU+端；第十二分压电阻R12的另一端作为A+相半桥驱动电路的下管输入信号AD+端；第十五分压电阻R15的另一端作为A‑相半桥驱动电路的上管输入信号AU‑端；第十六分压电阻R16的另一端作为A‑相半桥驱动电路的下管输入信号AD‑端；第十九分压电阻R19的另一端作为B+相半桥驱动电路的上管输入信号BU+端；第二十分压电阻R20的另一端作为B+相半桥驱动电路的下管输入信号BD+端；第二十三分压电阻R23的另一端作为B‑相半桥驱动电路的上管输入信号BU‑端；第二十四分压电阻R24的另一端作为B‑相半桥驱动电路的下管输入信号BD‑端；     A+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片；第一驱动芯片U5的管脚1分别与第一滤波电容C1正极、第一二极管D1阳极连接并接12V模拟电源，第一滤波电容C1负极和第一驱动芯片U5的管脚4连接并接地，第一二极管D1阴极与第一驱动芯片U5的管脚8、第一自举电容C2正极连接，第一自举电容C2负极与第一驱动芯片U5的管脚6、第二十六限流电阻R26的一端连接；第一驱动芯片U5的管脚2连接上管输入信号AU+端，管脚3连接下管输入信号AD+端；第一驱动芯片U5的管脚7与第二十五限流电阻R25的一端连接，第二十五限流电阻R25的另一端第二十六限流电阻R26的另一端连接；所述第一驱动芯片U5的管脚5与第二十七限流电阻R27的一端连接，第二十七限流电阻R27的另一端与第二十八限流电阻R28的一端连接；A‑相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片；第二驱动芯片U6的管脚1分别与第四滤波电容C4正极、第二二极管D2阳极连接并接12V模拟电源，第四滤波电容C4负极和第二驱动芯片U6的管脚4连接并接地，第二二极管D2阴极与第二驱动芯片U6的管脚8、第二自举电容C3正极连接，第二自举电容C3负极与第二驱动芯片U6的管脚6、第三十限流电阻R30的一端连接；第二驱动芯片U6的管脚2连接上管输入信号AU‑端，管脚3连接下管输入信号AD‑；第二驱动芯片U6的管脚7与第二十九限流电阻R29的一端连接，第二十九限流电阻R29的另一端第三十限流电阻R30的另一端连接；所述第二驱动芯片U6的管脚5与第三十一限流电阻R31的一端连接，第三十一限流电阻R31的另一端与第三十二限流电阻R32的一端连接；      B+相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片；第三驱动芯片U7的管脚1分别与第五滤波电容C5正极、第三二极管D3阳极连接并接12V模拟电源，第五滤波电容C5负极和第三驱动芯片U7的管脚4连接并接地，第三二极管D3阴极与第三驱动芯片U7的管脚8、第三自举电容C6正极连接，第三自举电容C6负极与第三驱动芯片U7的管脚6、第三十四限流电阻R34的一端连接；第三驱动芯片U7的管脚2连接上管输入信号BU+端，管脚3连接下管输入信号BD+端；第三驱动芯片U7的管脚7与第三十三限流电阻R33的一端连接，第三十三限流电阻R33的另一端第三十四限流电阻R34的另一端连接；所述第三驱动芯片U7的管脚5与第三十五限流电阻R35的一端连接，第三十五限流电阻R35的另一端与第三十六限流电阻R36的一端连接；B‑相半桥驱动电路包括四个电阻、两个电容、一个二极管和一个驱动芯片；第四驱动芯片U8的管脚1分别与第八滤波电容C8正极、第四二极管D4阳极连接并接12V模拟电源，第八滤波电容C8负极和第四驱动芯片U8的管脚4连接并接地，第四二极管D4阴极与第四驱动芯片U8的管脚8、第四自举电容C7正极连接，第四自举电容C7负极与第四驱动芯片U8的管脚6、第三十八限流电阻R38的一端连接；第四驱动芯片U8的管脚2连接上管输入信号BU‑端，管脚3连接下管输入信号BD‑端；第四驱动芯片U8的管脚7与第三十七限流电阻R37的一端连接，第三十七限流电阻R37的另一端第三十八限流电阻R38的另一端连接；所述第四驱动芯片U8的管脚5与第三十九限流电阻R39的一端连接，第三十九限流电阻R39的另一端与第四十限流电阻R40的一端连接；Ａ相MOS管电路模块包括四个MOS管，第一MOS管MOS1的D端与第二MOS管MOS2的D端连接并接24V模拟电源，第一MOS管MOS1的G端与A+相半桥驱动电路中的第二十五限流电阻R25的另一端、第二十六限流电阻R26的另一端连接，第一MOS管MOS1的S端与第三MOS管MOS3的D端连接并与A+相半桥驱动电路中第一驱动芯片U5管脚6、第一自举电容C2的负极、第二十六限流电阻R26的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_A+的信号输入端，第三MOS管MOS3的S端与第四MOS管MOS4的S端、A+相半桥驱动电路中第二十八限流电阻R28的另一端、A‑相半桥驱动电路中第三十二限流电阻R32的另一端连接并接地，第三MOS管MOS3的G端与A+相半桥驱动电路中的第二十七限流电阻R27的另一端、第二十八限流电阻R28的一端连接，第二MOS管MOS2的G端与A‑相半桥驱动电路中第二十九限流电阻R29的另一端、第三十限流电阻R30的另一端连接，第二MOS管MOS2的S端与第四MOS管MOS4的D端、A‑相半桥驱动电路中第三十限流电阻R30的一端、第二驱动芯片U6的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_A‑的信号输入端；第四MOS管MOS4的G端与A‑相半桥驱动电路中第三十一限流电阻R31的另一端、第三十二限流电阻R32的一端连接；B相MOS管电路模块包括四个MOS管，第五MOS管MOS5的D端与第六MOS管MOS6的D端连接并接24V模拟电源，第五MOS管MOS5的G端与B+相半桥驱动电路中的第三十三限流电阻R33的另一端、第三十四限流电阻R34的另一端连接，第五MOS管MOS5的S端与第七MOS管MOS7的D端连接并与B+相半桥驱动电路中第三驱动芯片U7管脚6、第三自举电容C6的负极、第三十四限流电阻R34的一端连接并作为两相四线步进电机的Motor_B+的信号输入端，第七MOS管MOS7的S端与第八MOS管MOS8的S端、B+相半桥驱动电路中第三十六限流电阻R36的另一端、B‑相半桥驱动电路中第四十限流电阻R40的另一端连接并接地，第七MOS管MOS7的G端与B+相半桥驱动电路中的第三十五限流电阻R35的另一端、第三十六限流电阻R36的一端连接，第六MOS管MOS6的G端与B‑相半桥驱动电路中第三十七限流电阻R37的另一端、第三十八限流电阻R38的另一端连接，第六MOS管MOS6的S端与第八MOS管MOS8的D端、B‑相半桥驱动电路中第三十八限流电阻R38的一端、第四驱动芯片U8的管脚6连接并作为两相四线步进电机的Motor_B‑的信号输入端；第八MOS管MOS8的G端与B‑相半桥驱动电路中第三十九限流电阻R39的另一端、第四十限流电阻R40的一端连接。