基于PMM8731和SI-7300的步进电机驱动电路

　　PMM8731是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器。而SI-7300则是日本三青公司生产的高性能步进电机集成功率放大器。它们和单片机一起可构成一种高效电机控制驱动电路。文中介绍了PMM8713与SI-7300的功能，给出了由它们组成的功率驱动电路及其在步进电机上的应用方法。

　　1　PMM8713的功能特点

　　PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器。该器件采用DIP16封装，适用于二相或四相步进电机。PMM8713在控制二相或四相步进电机时都可选择三种励磁方式(1相励磁，2相励磁，1-2相励磁三种励磁方式之一)，每相最小的拉电流和灌电流为20mA，它不但可满足后级功率放大器的要求，而且在所有输入端上均内嵌有施密特触发电路，抗干扰能力很强，其原理框图如图1所示。

　　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法。PMM8713有两种脉冲输入法：双脉冲输入法和单脉冲输入法。采用双脉冲输入法的连线方式如图2(a)所示，其中CP、CU两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲。当采用单脉冲输入法时，其连线方式如图2(b)所示，该图中的CK为时钟脉冲输入，步进电机的正反转方向由U/D的高、低电位决定。

　　片中的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。

　　2 SI-7300A的结构及功率驱动原理

　　SI-7300A是日本三肯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，其结构框图如图3所示。

　　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，电压驱动方式有串联电阻驱动和双电压驱动两种，其中串联电阻驱动在相绕组中串联了一定阻值和功率的电阻。为了维持步进电机的相电流，通常要提高驱动绕组的相电压，因此绕组串联电阻驱动方式效率较低，但方法简单，成本低，故在实际驱动电路中使用较多。双电压驱动在每相绕组导通时，首先施加高电压VH使电流快速上升，当电压上升到规定幅值时，将高电压VH切断，此时，回路以低电压VL维持，电路驱动效率可大大提高，但因采用高低两种驱动电源，且电源切换的控制电路比较复杂，因而较少采用。电流驱动方式最常用的是PWM恒流斩波驱动电路，也是专用集成电路中最常用的能获得高性能的驱动方式，其中一相的等效电路图如图4所示。步进电机使用较高电压的电源时，绕组电流几乎可以近似直线地上升到预定值，此时由流过RS的检测电流去控制一个斩波控制电路即可关断T1，从而使绕组电流在续流回路(L、D1、T2、RS、)中续流并下降。当电流下降到规定时间后(达到某一电流)由脉冲电路产生脉冲至斩波控制电路可使T1接通，如此反复(由T1的反复开关)对绕组电流进行斩波控制，就可使电流平均值趋于恒定。外接稳压二极管D2、D3可用作嵌位保护和内部集成续流回路(外接检测电阻RS)，从而避免T1开关所引起的尖峰感应电动势所造成的尖峰电压T1的危害。