实用步进电机驱动电路
ULN2003驱动步进电机_2013810
ULN2003驱动步进电机_2013810 ULN2003是内部结构是达林顿管的列阵(如图1)，
图1 ULN2003引脚图
ULN2003是一个非门电路，包含7个单元，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。
用于感性负载时，该脚接负载电源正极，起续流作用(在感性负载中，电路断开后会产生很大的反电动势，为防止损坏达林顿管，接反相的二极管来构成通路，使之转换为电流)。
何为达灵顿管,达林顿管由两个三极管组成，如图2:
图2 ULN2003的各路内部结构
将两个三极管串联，第一个管子的发射极接第2个管子的基极，所以达林顿管的放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积，具有很大的放大倍数。
集电极开路，能输出较大的电流(集电极电位高)。
IC的典型应用如图3
图3 典型应用
利用ULN2003与MCU引脚相连，可以驱动步进电机。
IC的作用主要在于放大驱动电流。
本次实验的驱动对象为28BYJ-48型步进电机(五线四相)，基本电路如图所示:
图4 ULN2003驱动步进电机电路
再来讲讲二极管的作用，驱动电流断开时，电机内的电感产生很大的反电动势，每一个单元的二极管都与三极管的集电极相连，产生反电动势时就构成了放
点回路，从而保护了三极管。
三相反应式步进电机驱动接口电路设计及应用
三相反应式步进电机驱动接口电路设计及应用步进电机是一种常见的可控电机，具有精确定位、转速可调、高转矩等特点，广泛应用于机器人、自动控制、数码设备等领域。
步进电机的驱动接口电路设计及应用十分重要，下面我们来详细探讨。
一、步进电机驱动接口电路设计1.电源驱动电路：步进电机通常需要外部电源供应，可以采用直流电源或者脉冲电源进行驱动。
直流电源一般要求电压稳定，电流大。
脉冲电源则需要通过脉冲信号来驱动电机。
2.信号输入电路：为了控制步进电机的转动，需要提供脉冲信号。
脉冲电平可以通过逻辑电平（如TTL）或者模拟电平（如±10V）来实现。
通常采用驱动芯片或者控制器来提供脉冲信号。
3.驱动芯片：为了方便驱动步进电机，可以使用专门的驱动芯片，如L293D、ULN2003等。
这些芯片具有电流放大功能，可以通过控制输入脉冲信号驱动电机。
4.驱动方式：步进电机的驱动方式有很多种，如全步进、半步进、微步进等。
全步进是指每次脉冲信号驱动电机转动一个步距角，半步进是指每次脉冲信号驱动电机转动半个步距角，微步进是指通过改变脉冲信号的幅值和频率，使电机可以在一个步距角内有很多个等分位置。
根据具体应用需求选择合适的驱动方式。
5.保护电路：步进电机在工作过程中可能会遇到一些异常情况，如过电流、过压、过热等。
为了保护步进电机，可以在驱动接口电路中添加保护电路，如过流保护、过压保护、温度保护等。
这些保护电路可以减少电机的损坏。
二、步进电机驱动接口电路应用1.机器人：步进电机在机器人领域中广泛应用，用于控制机器人的运动。
通过合理设计步进电机驱动接口电路，可以实现机器人的精确定位和高速运动。
2.自动控制：步进电机可以用于自动控制系统中的位置和速度控制。
通过驱动接口电路，可以实现自动控制系统对步进电机进行精确的控制。
3.数码设备：步进电机常用于数码设备中，如打印机、扫描仪等。
通过合理设计步进电机驱动接口电路，可以实现数码设备的高速运动和精确定位。
一种实用的步进电机驱动电路
一种实用的步进电机驱动电路一种实用的步进电机驱动电路步进电机具有快速启停、精确定位的特点，在数字控制领域经常使用步进电机作为位置控制的执行机构．步进电机在快速运行中，要求驱动电路提供给步进电机绕组的驱动电流尽可能地接近其技术指标要求的数值，以产生足够的转矩．由于步进电机是感性负载，当运行速度提高后要提高绕组的工作电流，必须提高电源电压．实际应用中，常采用的控制方式是高低压恒流斩波控制．在笔者给西北轴承厂改造磨床的过程中，设计了一种实用的步进电机驱动电路，它可以驱动75BF003-130BF003四种型号的三相六拍反应式步进电机，最高运行频率每分钟15 000步．该电路除具有恒流斩波的特性外，还具有过流保护和超温保护的功能．经过实际应用，表明电路的可靠性很高，从未发生由于电机故障而烧坏大功率管的问题，特推荐给大家．1 电路的结构电路(图1)由速度判别电路，过流超温检测电路，A、B、C相驱动电路和电源组成．在该电路中，有单片机输出的A相驱动信号(PA)、B 相驱动信号(PB)、C相驱动信号(PC)和锁相驱动信号(L)，均为低电平有效．驱动步进电机的高压电源采用AC70V整流滤波后供给，锁相电源采用AC4.5 V半波整流后供给．另外，电路还需要的+12 V和+5 V 直流电压采用对AC10V和AC5V经过二极管整流滤波后获得，数字电路所需要的电源通过板间接口J401由主机提供．2 各部分电路介绍2.1 速度判别电路速度判别电路的核心是一片可重触发单稳CD4538(图2)．当单片机控制步进电机运行时，首先将锁相驱动信号L置为高电电平，随后PA、PB、PC按照A→AB→B→BC→C→CA→A(或AC→C→BC→B→AB→A→AC)的顺序依次轮流出现低电平，从而驱动步进电机一步一步地运行．由于在运行过程中，PA、PB和Pc信号至少有一个会出现跳变(上升沿或下降沿)，而这种跳变经过由电阻和电容(如R470、C411、R471、R490和D431等)组成的微分电路变成一个负脉冲加到8输入端与非门U409的输入端，进而在其输出端产生一个正脉冲触发单稳U408A；U408A的输出Q与锁相驱动信号L经过由锗开关二极管D473、D474构成的与门去控制A、B、C三相驱动电路的斩波电路．由于U408A的暂态时间大约是1 S，因此当步进电机的运行速度低于每秒钟l步时，速度判别电路先输出约1 S的高电平，使各相驱动电路进行约1 S的恒流斩波动作，使步进电机迅速到位，随后转到锁相状态(步进电机各相的电流降到其工作电流的大约一半)，以降低步进电机的功耗．2.2 过流、超温检测电路过流、超温检测电路的核心是由电压比较器LM393(U403A)构成的施密特触发器(图3)．在该电路中，锗开关二极管D437-D440构成了1个或门，A、B、C三相电流检测电阻上的电压V1A、V1B 、V1C 经过该或门加到施密特触发器的输入端(U403A的3脚)．当这3个电压中有任意一个超过U403A的2脚设定电压+0.2 V(锗二极管的正向压降)时，由电压比较器LM393构成的施密特触发器翻转，其输出为高电平；这个高电平一方面通过D441的正反馈使其输出维持为高电平，另一方面其输出经过U407E反相(VP信号)将A、B、C相驱动电路的高压开关管和锁相开关管关断，从而保护大功率三极管的安全．S401-S406为安装在6个大功率管上的常闭温度开关，其动作温度为70℃．当6个功率管中的任意一个管壳温度超过7O℃时，温度开关断开，高电平加到施密特触发器的输入端，从而使VP为低电平，将6个大功率管关断，进而保护大功率三极管的安全．该电路一旦翻转，必须关闭电源才能够恢复，这样就避免了一旦外部条件恢复正常电路自动启动，对操作工人产生伤害情况的发生．2.3 各相绕组驱动电路步进电机A、B、C三相绕组的驱动电路结构完全一样，现以A相驱动电路为例介绍其工作原理．在图4中，A和A'间接人步进电机的A相绕组，V1A是A相绕组取样电阻上的电压，该电压的大小反映了A相绕组中电流的大小．R411和C401构成上电复位电路，当电路刚上电时，K1出现一个短暂的低电平，从而关闭锁相开关管BG405，避免步进电机A、B、C三相同时通电情况的发生．T401为脉冲变压器，采用Φ35 mm的铁氧体磁罐制作．在这里之所以将高压开关管BG404的驱动采用变压器耦合是为了避免前级驱动电路出现故障时，造成高压开关管长期导通，进而烧毁现象的发生．大功率开关管BG404和BG405采用摩托罗拉公司生产的MJ13333，其耐压400 V，IcM为20 A，PcM为175 W．75BF003-130BF003型步进电机的绕组电流为3～10 A，故选用MJ13333完全可以满足需求．MJ13333上装有指叉形散热器，机箱中安装4个轴流风扇解决系统的散热问题．步进电机各绕组运行电流的调整可通过改变相电流取样电阻R417和R419的阻值来实现．锁相电流的改变通过调整锁相电源的电压来实现．在正常工作中，K为高电平，当PA为低电平时表明A相绕组需要加电．这时，由于A 相绕组中的电流为0，VIA的电压也为0，由电压比较器LM393(U403B)组成的施密特触发器输出高电平．同时由于PA 为低电平，故三输入与非f-j U401A和U401C的输出为低电平，进而使锁相开关管BG405和高压开关管BG404导通，近100 V的直流电压加到A相绕组上．当A相绕组中的电流超过6 A(以110BF003三相六拍反应式步进电机为例)，U403B输出变为低电平，从而使高压开关管BG404截止，这时A相绕组仅由锁相电源提供电流，绕组中的电流开始下降，当A相电流下降使VIA的电压小于U403B正输入端(5脚)的电压，高压开关管BG404重新导通，100 V高压重新将A相绕组的电流提高，如此反复形成了恒流斩波的工作方式．在这里，电阻R421的存在使U403B的状态转换产生一定的回差，避免了U403B的连续高速翻转，改变R421的大小，可以改变斩波的频率．在锁相状态时，由于锁相驱动信号L为低电平，K信号也为低电平，故而高压开关管截止．若这时PA为低电平，则锁相开关管BG405导通，A相绕组由AC4.5 V半波整流后的锁相电源提供电流，此时绕组电流约为其工作电流的一半．这样可以降低步进电机的功耗，进而减少电路和电机的发热量．一旦出现绕组短路或高压开关管击穿的情况，VIA的电压会迅速达到2.1 v(对应绕组电流约13 A)，这时过流检测电路会立即使VP为低电平，马上使锁相开关管截止，避免电路故障的进一步扩大，保护驱动电路和步进电机．在实际调试中，笔者曾将步进电机的绕组用导线短路，结果保护电路立即动作；关闭电源，拆除短路线后，重新接通电源，电路恢复正常工作．3 结语在该电路研制成功后，将其应用到西北轴承厂二十余台经济型磨床数控系统中，彻底解决了原来数控系统的步进电机驱动电源在夏季频繁烧毁的问题．在长达三年的运行过程中，利用该电路作为步进电机驱动电源的数控系统从未发生由于超温、过流而烧毁大功率管的情况．实验证明，该电路是可靠的，可以在用微电脑技术改造老机床中推广使用．。
步进电机驱动电路及说明
步进电机电路及对电路的说明
两相六线步进电机
步进电机工作的原理是：步进电动机将电脉冲信号转换成直线位移或角度位移。
步进电动机的运动由一系列电脉冲信号控制完成的。
单片机每输出一个脉冲，步进电机就转动一个角度或前进一步，它的位移与输入脉冲的数目成正比，它的速度与脉冲频率成正比。
电机驱动电路如图1所示，此电路图画出的是步进电机的驱动电路。
采用L298来驱动，OUT1、OUT2、OUT3、OUT4分别接步进电机的A+、A-、B+、B- ，并采用双相八拍的方式来控制步进电机旋转。
步进电机方向控制的原理为：设置某一方向为正方向，其双相八拍输入方式示意为A+→A+ A-→A-→A- B+→B+→B+B-→B-→B- A+→A+，那么反向应该是A+→A+ B-→B-→B- B+→B+→B+ A-→A-→ A- A+→A+-。
这样，我们可以控制电机转向。
步进电动机速度控制原理为：控制步进电动机的运行速度，我们可以通过控制单片机发出脉冲的频率或者换相的周期来实现。
图1 步进电机驱动电路。
6个步进电机驱动电路图实例
6个步进电机驱动电路图实例很多人可能不了解步进电机驱动电路，不知道步进电机驱动电路的组成部分是什么?各自都有哪些功能?那么接下来就为大家简单的介绍一下关于步进电机驱动电路组成部分以及它们的功能，希望这份介绍可以对大家有所帮助。
一、步进电机驱动电路图步进电机驱动电路图一：二相步进电机驱动电路介绍了BYG通用系列二相步进电机最常采用的的单极性和双极性2种驱动电路的设计方案从原理上体现了二相步进电机的控制方法，增加了步进电机驱动电路设计的灵活性。
二相步进电机的单极性和双极性2种驱动电路设计都采用了一片可在线编程的单片机AT89S52作为控制器，由达林顿功率管TIP142组成的电路作为驱动器，电路结构简单，设计思路清晰。
单极性驱动电路图双极性驱动电路图步进电机驱动电路图二：三相反应式步进电机驱动电路图步进电机驱动电路图三：4线步进电机驱动电路请注意，输入电压适用于电路12V的。
如果一个高电压，需要一个单独的电压供给场效应管。
步进电机驱动电路图大全（六款二相步进电机/三相反应式/LT2221驱动电路）步进电机驱动电路图四：LB1836M构成步进电机驱动电路引脚INl、IN2、IN3和IN4是步进脉冲的输入端。
OUT1、OUT2、OUT3、OUT4为步进脉冲的输出端，分别与热敏打印头中电机对应的A、NA、B、NB相连接。
OUT〔1：4〕与IN〔1：4〕的逻辑关系为OUT=IN。
输出驱动电压由引脚VS控制，其电压高低决定了步进电机工作电流的大小，影响步进电机运行的快慢，决定走纸快慢。
LBl836M输入端的四个步进脉冲可由单片机的PWM0、PWMl、PWM2、PWM3四路PWM通道产生。
四路PWM的相位关系为PWM0与PWM2反相，PWMl与PWM3反相，PWM0与PWMl相差π/2。
LB1836M构成的步进电机驱动电路：步进电机驱动电路图五：数字编码步进电机驱动电路利用使用数字编码的步进电机驱动电路可以在步进电机的旋转轴上看到LED显示屏。
一种实用的步进电机驱动电路
控制方式是高低压恒流斩波控制 ． 在笔者给西北轴 承厂改造磨床 的过程中，设计了一种实用 的步进电
垒 塑墅丝 号 ２ ＿
Ｂ 相驱动信号 （Ｂ Ｐ）
Ｃ相驱动信号 （Ｃ Ｐ 相驱动信号 （ ） Ｌ
速 度 差
１ 电路 的结构
Ａ相驱动信号 （ Ａ） — 运行控制 驱 动 ： Ｐ
二［
． ．． ． ．． ．． ．． ．
Ｂ相 绕 组
Ｂ相 驱 动信 号 （ Ｂ Ｐ
锁 相开 关 管制
锁 相 开关 管
相电流采样
相电流采样
图 １步进 电机驱动 电路结构框图
Ｆｉ ． ｂ ｏ ｋ ｄ ａ ｒ ｍ ｆ ｓｅ ｔ ｒ ｄ ｉｅ ｃｒ ｕ ｔ ｇ１ ｌ ｃ ｉ ｇ ａ ｏ ｔｐ ｍｏ ｏ ｒｖ ｉｃ ｉ
文章 编 号 ：６ １ ２ ４ ２ ０ ） １ ０ １ ０ １７ —７４ （０ ６ ０ — ０ ９— ４
一
种实用的步进电机驱动电路
刘 炜
（ 西北第二民族 学院 电子与信息工程 系， 宁夏 银 川 ７ ０ ２ ） ５ ０ １
摘
要 ：目的—— 为弥补传统 的恒流斩波步进电机驱 动电路 中大功率管无过流和超温保护 、级 间直接耦 舍造成
果——有 效地避免 了末级大功率管由于超 温和过流而烧毁 。 同时避免 了前级驱动 电路 失控 造成大功率管烧毁故
障的发 生 ．通过调整参数 ， 电路 可以驱动 ７ Ｂ ０ ３—１０ Ｆ Ｏ 该 ５ Ｆ０ ３ Ｂ Ｏ ３四种 型号的三相 六拍反 应式 步进 电机 ， 最高 运行频 率每 分钟 达 １ ０ ５ ０ ０步 ．结论——利 用该 电路作 为驱动电源的磨床数控 系统在 西北轴承厂推 广使用后 。
步进电机驱动电路
02
步进电机驱动电路设计要素
驱动电路的组成及工作原理
驱动电路的组成
• 电源模块：为驱动电路提供稳定的电压和电流 • 控制模块：接收控制信号，控制电流的方向和大小 • 驱动模块：将控制信号转换为驱动电流，驱动电机运行
驱动电路的工作原理
• 控制模块根据输入的控制信号生成驱动信号 • 驱动模块根据驱动信号产生相应的驱动电流，驱动电机运行 • 电源模块为驱动电路提供稳定的电压和电流，保证电路正常工作
04
步进电机驱动电路在实际应用中的注意事项
驱动电路与步进电机的匹配问题
驱动电路与步进电机的匹配原则
• 度要求选择合适的驱动电路
驱动电路与步进电机的匹配方法
• 通过实验和计算确定最佳匹配方案 • 参考产品手册和应用案例进行匹配
驱动电路的控制策略与优化
未来应用场景的拓展
• 在智能家居、机器人等领域的应用 • 在航空航天、武器装备等领域的应用
未来驱动电路的设计方向
• 高性能、高效率、高可靠性的驱动电路设计 • 绿色环保、节能减排的驱动电路设计
CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
模块化驱动电路的优势
• 便于维护和升级 • 提高设计灵活性，易于扩展
新型驱动技术与控制方法的研究与应用
新型驱动技术
• 永磁同步电机等高效电机的研究与应用 • 无刷直流电机等环保电机的研究与应用
新型控制方法
• PID控制等先进控制算法的研究与应用 • 模糊控制等人工智能技术的研究与应用
步进电机驱动电路在未来应用场景的拓展
双极性驱动电路的优缺点
• 优点：驱动能力强，能实现正反转控制 • 缺点：结构较复杂，成本较高
三相步进电机驱动电路设计
三相步进电机驱动电路设计一、引言步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械转动的电动机，具有结构简单、定位精度高、起动停止快的特点，被广泛应用于数控机床、机器人、自动化设备等领域。
本文将介绍三相步进电机驱动电路的设计。
二、驱动原理三相步进电机的驱动原理基于磁场交替作用的原理，通过控制电流的改变，使电机在不同的磁场中转动。
它分为两种驱动方式：全、半步进驱动。
全步进驱动方式中，步进电机每接收一个脉冲信号就转动一个步距，而在半步进驱动方式中，步进电机每接收一个脉冲信号就转动半个步距。
本文以全步进驱动为例进行设计。
三、电路设计1.电源电路：步进电机驱动电路需要一个稳定的直流电源，通常使用电容滤波器和稳压电路来提供稳定的电压输出，保证电机正常工作。
2.脉冲发生及控制电路：脉冲发生电路产生脉冲信号，用于控制步进电机的转动。
常用的发生电路有震荡电路和微处理器控制电路。
本文以震荡电路为例，通过计算电容充放电时间确定震荡频率。
3.驱动电路：驱动电路是步进电机的核心，它将脉冲信号转换为电流控制信号，控制步进电机的转动。
常用的驱动方式有双H桥驱动和高低电平驱动。
本文以双H桥驱动为例进行设计。
4.电流检测和反馈电路：为了控制步进电机的转速和转矩，需要对电机的电流进行检测和反馈。
常用的检测电路有电阻检测和霍尔效应检测。
通过检测电流大小，可以调节驱动电流，以达到控制步进电机的效果。
5.保护电路：为了保护步进电机和驱动电路的安全，需要设计相应的保护电路。
常见的保护电路有过流保护电路、过热保护电路和短路保护电路等。
四、总结本文介绍了三相步进电机驱动电路的设计。
通过合理设计电路，可以实现对步进电机的控制和保护，提高步进电机的运行效果和寿命。
未来，可以进一步研究和改进三相步进电机驱动电路的设计，以满足更高精度、更高速度的步进电机应用需求。
一份步进电机驱动器整机电路图
一份步进电机驱动器整机电路图(原创在由上位机或PLC为主的工控系统中,尤其是在对各种机械设备的控制中,常常看到PLC、触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机或步进电机驱动器、步进电机的组合应用。
对于伺服电机和步进电机,由于结构简单,原理上也不是太复杂,看到实物,再配合应用,就了解了。
但对电机驱动器的结构和电路,限于各种条件,就难以知道其“本来面目”了。
本人由于工作关系,接手了一台需维修的步进电机驱动器,又由于维修的需要,测绘了步进电机的整机电路图,浏览之下,就知道步进电机驱动器是个怎么回事了。
在此将整机全图奉献于大家。
整机全图共4张。
第一张图:步进电机驱动的主电路和开关电源电路。
步进电机驱动器的功率输出电路的形式同变频器主电路是相似的。
每一路皆由两只IGBT管子做推挽式输出,在管子上也反向并联了二极管,以提供反向电流的通路,进而保护IGBT管子的安全。
IGBT 管子的过流保护信号由AR1、BR1两只电阻上取得,此两只电阻将流经IGBT管子的电流信号转化为电压信号,经后级保护电路处理,送入单片机。
开关电源输出的+5V,作为单片机的电源。
另外,+5V、-5V还作为保护电路的双电路供电。
一路+15V电源,经PIC和PT1转化为四路15V电源,供四路驱动电路用。
第二张图:驱动电源及端子信号来源。
由电源板来的+15V电源,经NE555时基电路振荡逆变,开关变压器PT1四个次级绕组输出四组互相隔离的15V直流电压,供驱动IC的供电;第三张图:步进电机驱动器的脉冲驱动电路及步时电机的工作电流设定电路等。
驱动IC采用IS2110S专用的驱动芯片,单片机输出的四路脉冲信号经由74LS08四二输入与门电路处理后,送入四片IS2110S驱动电路,经光电隔离和功率放大后,送放逆变功率电路,输入步进脉冲到步时电机;第四张图:CPU(单片机电路和控制端子内电路图。
步进电机驱动器是由单片机生成四路脉冲信号,经后续电路驱动功率输出电路,进而驱动步进电机的。
步进电机的恒电流驱动电路原理
步进电机的恒电流驱动电路原理
恒电流斩波器的原理如下图所示，额定电流或设置的驱动电流值为I0时，加电压在绕圈上，若超过所设定的电流值I0，则把所加的电压V关断，使电流削减，若低于所设定的电流值I0，则把所加电压V打开，使电流再增加至所设定的电流值I0……如此反复，使I0为恒定电流。
左图中，V以及I表示1相关断的电压、电流，1相电压加到t1秒时间区间。
假如步进电机低速转动时，不用恒电流斩波器驱动，当流过电机线圈的电流超过额定电流时，电机会产生很高的温升，有可能会烧毁。
在高速运行时，1相绕组电压所加的时间若在左图的t0以下，使电源不能保证供应设定的电流I0值，此时变成恒压驱动。
即在高速运行中，有斩波才能变成恒电流驱动。
电流测量值与设定电流I0相对应的基准电压Vr用差动放大器比较，使其达到设定的电流值，施加到电机的电压斩波器的掌握端。
此处，恒电流斩波电路使用恒电压电路。
同一步进电机的恒电压与恒电流脉冲频率-转矩特性曲线比较如下图所示。
两者在同一额定电流约10pps以内时，具有相同的转矩，但低速时恒电流斩波驱动器产生转矩较大。
稳态电流值两者虽然相同，但由于恒电流斩波驱动器其电流上升快，所以其值略高于平均电流值，使用
上需要留意上述问题。
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概述
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
目前，对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。
本设计选用第三种方案，用PMM8713三相或四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A两相或四相功率驱动器，组成四相步进电机功率驱动电路，以提高集成度和可靠性，步进电机控制框图见图1。
图1 步进电机控制系统框图
硬件简介
● PMM8713原理框图及功能
PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器，适用于控制三相或四相步进电机。
控制三相或四相步进电机时都可以选择3种励磁方式，每相最小吸入与拉出电流为20mA，它不仅满足后级功率放大器的输入要求，而且在其所有输入端上均内嵌施密特触发电路，抗干扰能力强，其原理框图如图2所示。
图2 PMM8713的原理框图
在PMM8713的内部电路中，时钟选通部分用于设定步进电机的正反转脉冲输入发。
PMM8713有两种脉冲输入法：双脉冲输入法和单脉冲输入法。
采用双脉冲输入法时，CP、CU两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲。
当采用单脉冲输入时，步进电机的正反转方向由U/D的高、低电位决定。
激励方式控制电路用来选择采用何种励磁方式。
激励方式判断电路用于输出检测；而可逆环形计数器则用于产生步进电机在选定的励磁方式下的各相通断时序信号。
● SI-7300A的结构及功率驱动原理
SI-7300A是日本三青公司生产的高性能步进电机集成功率放大器，该器件为单极性四相驱动，采用SIP18封装。
步进电机功率驱动级电路可分为电压和电流两种驱动方式。
电流驱动方式最常用的是PWM 恒流斩波驱动电路，也是最常用的高性能驱动方式，其中一相的等效电路图如图3所示。
图3 LM331电压/频率变换电路
● LM331芯片
LM331是美国国家半导体公司生产的双列直插式8脚芯片，只需接入几个外部元件就可以方便地构成电压/频率(V/F)变换电路，电路如图4所示。
图4 四相步进电机功率驱动电路
LM331的输出频率和输入电压存在如下关系：f0=Vi/(IRt1RL)，其中t1由外接的定时元件Rt 和Ct决定，t1＝1.1RtCt，IR由内部精密电流源提供，IR＝1.9V/RS。
故f0=ViRS/(2.09RtRLCt)。
RS为可调电阻，它的作用是调整LM331的增益偏差。
Ct为滤波电容，一般为0.01～0.1μF，在滤波效果较好的情况下，可使用1μF的电容。
为了提高精度和稳定度，组容元件选用低温度系数的器件。
应用举例
用PMM8713步进电机环形分配器与SI7300A步进电机功率放大器设计了一个四相步进电机功率驱动电路，PMM8713采取单脉冲输入、1-2相励磁方式，电路如图5所示。
图中PD控制端为SI7300A的输入电流I0调节端，可悬空或接高电平，接高电平时可适当提高SI7300A 的输出电流I0，在本应用系统中悬空使用。
图中PMM8713的时钟脉冲输入信号由LM331(V/F)输出，方向控制信号和步进电机的起停信号由窗口比较电路给出。
图5 窗口比较电路
窗口比较电路为步进电机提供方向控制信号和步进电机的起停控制信号，电路如图6所示。
其中，U1、U2为数控等离子切割机弧压的上、下限电压，Ui为检测到的弧压。
当Ui>U1，V3输出为高电平，V4输出为低电平，V5输出为高电平；当U2<Ui<U1，V3和V4输出均为高电平，V5输出为低电平；当Ui<U2，V3输出为低电平，V4输出为高电平，V5输出为高电平。
将V3输出或V4输出作为步进电机的方向控制信号，V5作为步进电机的起停控制信号。
脉冲控制信号由LM331输出信号提供。
方向控制信号V3或V4输出端接PMM8713的C/D，控制步进电机的正反转；U5输出端接PMM8713的复位端R，控制步进电机的起停。
LMM331(V/F)输出端f0接PMM8713的CK，为步进电机提供脉冲控制信号。
由此可见，当U2<Ui<U1时，V5输出为低电平，步进电机不运动；当Ui>U1或者Ui<U2时，V5输出为高电平，步进电机运动(步进电机的正反转由方向控制信号控制)至U2<Ui<U1的范围内，从而保证Ui始终位于U2<Ui<U1范围内。
结束语
该驱动电路被用于数控等离子切割机弧压自动调高系统中，系统中的电机是42BYG009型混合式步进电机，驱动电压为直流24V。
通过实践证明该步进电机功率驱动电路控制系统结构简单、性能稳定、效率高、矩频特性好，可广泛应用于小型机电一体化设备中。