Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Драйвер управления шаговыми двигателями SMA7029M.

Драйвер управления шаговыми двигателями SMA7029M.

 

Шаговые двигатели являются одними из самых распространенных типов двигателей в приборах самого широкого применения. Эти двигатели можно встретить во всех типах копиров, в факсах, сканерах, МФУ, кассовых аппаратах и это перечисление можно продолжить.

"Классикой" среди микросхем управления шаговыми двигателями можно считать драйвер SMA7029M (рис. 1, 2). Параметры, особенности, построение и типовое включение этой микросхемы рассматриваются ниже. Микросхема SMA7029M обеспечивает возможность управления униполярными шаговыми двигателями различных типов: 4-х фазными и 2-х фазными. Микросхема позволяет управлять двигателями с высокой скоростью и обеспечивает, высокий КПД двигателя. Для переключения фаз используются встроенные полевые мощные транзисторы.

Компактное исполнение SMA7029M позволяет получать экономичный и технологически простой вариант схемы управления шаговым двигателем. Микросхема поддерживает работу с максимальным напряжением питания до 46В и имеет выходы, рассчитанные на высокие напряжения и большие токи. Встроенные полевые транзисторы, имеющие пробивное напряжение более 100В, позволяют обеспечить очень малое сопротивление цепи во включенном состоянии и очень высокую частоту переключения. В составе микросхемы имеются встроенные защитные диоды.

Микросхема SMA7029M обеспечивает регулировку величины тока через фазы шагового двигателя, а также обеспечивает защиту от превышения этого тока сверх заданного значения. Регулировка тока осуществляется методом широтно-импульсной модуляции - ШИМ (PWM). Величина тока задается путем выбора внешнего токового датчика, в качестве которого используется резистор с очень малым сопротивлением (менее 1 Ом). Кроме того, величина тока может быть задана выбором источника опорного напряжения, выбором делителя в цепи опорного напряжения, выбором параметров частотозадающей RC - цепи. RC-цепь позволяет ограничивать время паузы между импульсами. Все входы микросхемы совместимы с микропроцессорами и логикой на 5В.
Особенности микросхемы SMA7029M состоят в следующем:
- однокристальное построение, имеющее низкую стоимость;
- управление двигателем с напряжением до 46 В и током фаз до 3 А;
- применение третьего поколения встроенных высоковольтных полевых транзисторов;
- напряжение пробоя встроенных силовых транзисторов - 100В;
- малое сопротивление перехода сток-исток встроенных транзисторов в открытом состоянии;
- улучшенные характеристики встроенных защитных диодов;
- управление двигателями с однополярным питанием;
- обеспечение двух режимов управления двигателями: режима полного шага и режима полушага;
- встроенный высокоэффективный и высокоскоростной ШИМ;
- программирование тока фаз методом ШИМ;
- наличие двух каналов управления током фаз двигателя;
- малая рассеиваемая мощность;
- электрически изолированные контакты питания;
- входы, совместимые с микропроцессорами;
- отсутствие необходимости теплового радиатора.
Предельные параметры микросхемы:
- напряжение питания нагрузки (Vbb): 46B;
- выходное напряжение полевого транзистора (VDS): 100В;
- напряжение питания (Vcc): 46B;
- пиковый выходной ток (Ioutm): 3А (менее 100мкс);
- постоянный выходной ток (Iout): 1,5А;
- диапазон входных напряжений (Vin): от -0,3 до 7,0 В;
- опорное напряжение (Vref): 2B;
- диапазон рабочих температур: от -20°С до +85°С;
- диапазон температур при хранении: от -40°С до + 150°С.
Микросхема SMA7029M (см. табл. 1, рис. 1) позволяет обеспечивать управление различными типами двигателей в различных режимах.

Таблица 1

Рис. 1

Рис. 2. Типовое включение на примере одного канала (В)

 

В каждом из режимов работы необходимо создавать различную последовательность входных управляющих сигналов. Данная микросхема может обеспечить работу шагового двигателя в режиме волнового управления (WAVE DRIVE). В этом режиме в каждый момент времени ток протекает только через одну из четырех фаз (рис. 3), т.е. открыт только один встроенный транзистор.

Рис. 3.

 Таблица 2

 Для работы в этом режиме задействуются контакты (рис. 1), управляющие временем задержки (OFF DELAY), на которые подаются сигналы от инвертора с открытым коллектором, т.е. для управления двигателем на эти контакты при работе приходит импульсный цифровой сигнал. Встроенный транзистор, открываемый в данном режиме, определяется соотношением сигналов на входных контактах (INA, INB) и сигналов на контактах времени задержки (OFF DELAY A, OFF DELAY В). Соотношение всех этих сигналов для включения той или иной фазы двигателя приводится в табл. 2 ("таблица истинности" для режима волнового управления).

Кроме того, двигатель может использоваться для управления двигателем в режиме полного шага (FULL STEP). В этом режиме в каждый момент времени ток протекает через две фазы, что соответствует шагу двигателя (рис. 4).

Рис. 4

 

В данном режиме для совершения шага открыты два встроенных транзистора, находящихся в разных каналах микросхемы (канал А и канал В). Режим полного шага может управляться всего двумя управляющими сигналами на входе микросхемы: IN(A) и IN(B). Т.е. открываемый транзистор каждого канала определяется только уровнем сигнала на соответствующем контакте. Таблица истинности для режима полного шага отражена в табл. 3. 

Таблица 3. 

 На контакты, управляющие временем задержки (ОРР DELAY) в этом режиме, подается напряжение постоянного тока, которое создается внешней цепью смещения (R3). Данную микросхему вполне можно приспособить и для применения в режиме полушага (HALF STEP), только для этого потребуется усложнить схему управления драйвером двигателя в SMA7029M.


Лицензия