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　　3 步进电机的驱动特性

　　两相步进电机的线圈绕组分为+A/-A相和+B/-B相，忽略电磁转矩与电流之间的非线性因素，要使电机平稳匀速、恒力矩转动，关键是控制电机绕组中的电流,如图5所示。

　　在基本步单相激励驱动方式下，相绕组电流将按 I+A→I+B→I-A→I-B 4拍进行循环；在基本步两相激励驱动方式下，相绕组电流将按I+A 、I+B→I+B、I-A→I-A、I-B→I-B 、I+A 4拍进行循环，即整步驱动方式的电流矢量把一个圆平均分割成四份；在半步单、两相交替激励驱动方式下，相绕组电流将按，I+A→I+A 、I+B→I+B→I+B、I-A→I-A→I-A、I-B→I-B→I-B 、I+A 8拍进行循环，即半步驱动方式的电流矢量则可以把一个圆分割成8份。两相激励方式下产生的步进电流将是各相的合成电流矢量，分别为，I1、I2、I3、I4，其幅值是单相电流值的 倍。因此，在半步单、两相激励驱动方式下，为了保持力矩恒定，在电流由双相转换为单相时，如I-B 、I+A→I+A，则+A-A相绕组的电流必须提高到双相电流I+A的 倍，半步恒力矩运行电流随时间的变化如图6。

　　同样，当基本步两相激励驱动方式改变为基本步单相激励驱动方式时，要维持输出力矩的恒定，相电流也必须为双相电流的倍。由于半步单、两相激励方式步进分辨率提高了一倍、且电机运转会更为平稳，而基本步两相激励方式的相线圈利用率高，能产生较大的力矩，同时会产生电磁阻尼，削弱或消除振荡现象，这两种控制方式较常被采用。

　　由于绕组电感的影响，绕组中的电流将按规律上升。所以为了获得好的高频性能，使绕组中的电流上升波形变陡，可以用高电压驱动的方法来缩短电流上升到参考电流I的时间,能获得较好的牵出力矩并改善电机的启动性能.

　　4 电路解决方案

　　本设计的步进电机控制驱动电路包括电源电路、控制驱动电路、过流检测电路组成。

　　电源电路，如图7所示。内部5V电源取自LM117，LM117内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路，允许的电源电压+24到+40V，LM117前端接的C1、C2、C3用以抵消输入端的电感效应，防止产生自激效应。C5是为了瞬时增减负载电流时不至于引起输出电压有较大的波动。LED是电源指示灯。

　　图7 电源电路

　　控制驱动电路及过流检测电路，如图8所示。

关键词： 步进驱动 恒力矩 L297 L298 555震荡器