[科普中国]-细分驱动电源

细分驱动电源，是步进电动机中的一种驱动电源，主要用于驱动放大电路。1

定义细分驱动电源步进电动机的运转方式是步进式运动，即毎给电动机一相绕组或几相绕组一个脉冲电压,步进电动机就旋转一步。前述的各种驱动电源,都是按电动机工作方式轮流给各相绕组供电,毎换一次相,电动机就转动一步,即每拍电动机转动一个步距角。如果在一拍中,通电相的电流不是一次达到最大值,而是分成多次,每次使绕组电流增加一些。每次增加,都使转子转过一小步。同样,绕组电流的下降也是分多次完成。这样步进电动机原来的一个步距,便分成许多微步运动来完成,即实现了步距的细分。这样使步进电动机的分辨力得以提高,运动更加平稳,振动减小,噪声降低,且不易失步。要实现细分,需将绕组中的矩形电流波变成阶梯形电流波。阶梯波控制信号可由很多方法产生,如图所示为一种恒频脉宽调制细分驱动电源。1

相关概念驱动放大电路驱动放大电路的功能是将环形分配器发出的TTL电平信号放大到几安培的电流,送至步进电动机的各相绕组。驱动放大电路的控制方式种类较多,常使用单电压驱动、高低压切换驱动、恒流斩波、调频调压等驱动电路,所采用的功率半导体元件可以是大功率晶体管GTR,也可以是功率场效应管 MOSFET或可关断晶闸管GTO。2

恒流斩波驱动电源恒流斩波驱动电源也称定电流驱动电源，或称波顶补偿控制驱动电源。这种动电源的控制原理是随时检测绕组的电流值，当绕组电流值下降到下限设定值时，便使高压功率管导通，使绕组电流上升；当绕组电流值上升到上限设定值时，便关断高压管。这样，在一个步进周期内，高压管多次通断，使绕组电流在上、下限之间波动，接近恒定值，提高了绕组电流的平均值，有效地抑制了电动机输出转矩的降低。如图所示为恒流斩波电源电路图。2

应用步进电动机折波电路虽然复杂,但它使步进电动机的运行特性有了明显的改善,提高了快速响应性，可以在很大的频率范围内保证步进电动机能输出恒定的转矩随着步进电动机在各方面的广泛应用，其驱动装置也从分立元件电路发展到集成元件电路,目前已经形成了系列化、模块化的步进电动机驱动器,为步进电动机控制系统的设计，提供了模块化的选择，简化了设计过程,提高了效率。

图中所示为上海开通数控有限公司生产的KT350型混合式步进电动机驱动器外形图。各生产厂家生产的步进电动机驱动器虽然标准不同，但其接口定义基本相同，只要了解接口中接线端子、标准接口及拨动开关的定义和使用，即可利用驱动器构成步进电动机的控制系统。1

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学