步进电机具有活络启停、精断定位的特征，在数字操控范畴常常运用步进电机作为方位操控的施行安排．步进电机在活络作业中，央求驱动电路供应给步进电机绕组的驱动电流尽或许地挨近其技能方针央求的数值，以发作满意的转矩．因为步进电机是理性负载，当作业速度行进后要行进绕组的作业电流，有必要行进电源电压．实习运用中，常选用的操控办法是凹凸压恒流斩波操控．在笔者给西北轴承厂改造磨床的进程中，计划了一种有用的步进电机驱动电路，它能够驱动75BF003-130BF003四品种型的三相六拍反响式步进电机，最高作业频率每分钟15 000步．该电路除具有恒流斩波的特性外，还具有过流维护和超温维护的功用．经过实习运用，标明电路的牢靠性很高，从未发作因为电机缺点而烧坏大功率管的疑问，特引荐给咱们．

1 电路的构造
电路(图1)由速度差异电路，过流超温检查电路，A、B、C相驱动电路和电源构成．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)，均为低电平有用．驱动步进电机的高压电源选用AC70V整流滤波后供应，锁相电源选用AC4.5 V半波整流后供应．别的，电路还需求的+12 V和+5 V直流电压选用对AC十V和AC5V经过二极管整流滤波后取得，数字电路所需求的电源经过板直接口J401由主机供应．

2 各有些电路介绍
2.1 速度差异电路
速度差异电路的基地是一片可重触发单稳CD4538(图2)．当单片机操控步进电机作业时，首要将锁相驱动信号L置为高电电平，随后PA、PB、PC依照A→AB→B→BC→C→CA→A(或AC→C→BC→B→AB→A→AC)的次第顺次轮番呈现低电平，然后驱动步进电机一步一步地作业．因为在作业进程中，PA、PB和Pc信号起码有一个会呈现跳变(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)构成的微分电路成为一个负脉冲加到8输入端与非门U409的输入端，进而在其输出端发作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构成的与门去操控A、B、C三相驱动电路的斩波电路．因为U408A的暂态时刻大概是1 S，因而当步进电机的作业速度低于每秒钟l步时，速度差异电路先输出约1 S的高电平，使各相驱动电路进行约1 S的恒流斩不坚决作，使步进电机伶敏到位，随后转到锁相状况(步进电机各相的电流降到其作业电流的大概一半)，以下降步进电机的功耗．

2.2 过流、超温检查电路
过流、超温检查电路的基地是由电压比照器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三相电流检查电阻上的电压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个电压中有恣意一个跨过U403A的2脚设定电压+0.2 V(锗二极管的正向压降)时，由电压比照器LM393构成的施密特触发器翻转，其输出为高电平；这个高电平一方面经过D441的正反响使其输出坚持为高电平，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，然后维护大功率三极管的安全．

S401-S406为设备在6个大功率管上的常闭温度开关，其动作温度为70℃．当6个功率管中的恣意一个管壳温度跨过7O℃时，温度开关断开，高电平加到施密特触发器的输入端，然后使VP为低电平，将6个大功率管关断，进而维护大功率三极管的安全．
该电路一旦翻转，有必要封闭电源才调够康复，这么就防止了一旦外部条件康复正常电路主动主张，对操作工人发作损害状况的发作．
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构造彻底相同，现以A相驱动电路为例介绍其作业原理．在图4中，A和A'直接人步进电机的A相绕组，V1A是A相绕组取样电阻上的电压，该电压的巨细反映了A相绕组中电流的巨细．R411和C401构成上电复位电路，当电路刚上电时，K1呈现一个时刻短的低电平，然后封闭锁相开关管BG405，防停步进电机A、B、C三相一同通电状况的发作．T401为脉冲变压器，选用Φ35 mm的铁氧体磁罐制造．在这儿之所以将高压开关管BG404的驱动选用变压器耦合是为了防止前级驱动电路呈现缺点时，构成高压开关管长时刻导通，进而焚毁景象的发作．大功率开关管BG404和BG405选用摩托罗拉公司出产的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3～十 A，故选用MJ13333彻底能够满意需求．MJ13333上装有指叉形散热器，机箱中设备4个轴流电扇处理体系的散热疑问．步进电机各绕组作业电流的调整可经过改动相电流取样电阻R417和R419的阻值来结束．锁相电流的改动经过调整锁相电源的电压来结束．

在正常作业中，K为高电平，当PA为低电往常标明A相绕组需求加电．这时，因为A相绕组中的电流为0，VIA的电压也为0，由电压比照器LM393(U403B)构成的施密特触发器输出高电平．一同因为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，近十0 V的直流电压加到A相绕组上． 当A相绕组中的电流跨过6 A(以1十BF003三相六拍反响式步进电机为例)，U403B输出变为低电平，然后使高压开关管BG404截止，这时A相绕组仅由锁相电源供应电流，绕组中的电流开端下降，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从头导通，十0 V高压从头将A相绕组的电盛行进，如此重复构成了恒流斩波的作业办法．在这儿，电阻R421的存在使U403B的状况改换发作必定的回差，防止了U403B的接连高速翻转，改动R421的巨细，能够改动斩波的频率．
在锁相状况时，因为锁相驱动信号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供应电流，此刻绕组电流约为其作业电流的一半．这么能够下降步进电机的功耗，进而削减电路和电机的发热量．一旦呈现绕组短路或高压开关管击穿的状况，VIA的电压会活络抵达2.1 v(对应绕组电流约13 A)，这时过流检查电路会当即便VP为低电平，立刻使锁相开关管截止，防止电路缺点的进一步拓宽，维护驱动电路和步进电机．在实习调试中，笔者曾将步进电机的绕组用导线短路，效果维护电路当即动作；封闭电源，吊销短路途后，从头接通电源，电路康复正常作业．

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