SMC步進(jìn)電機(jī)控制器/CC-Link 直接輸入型

SMC步進(jìn)電機(jī)控制器/CC-Link 直接輸入型
步進(jìn)●對(duì)應(yīng)CC-Link Ver. 1.10
●可導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)
●PLC可監(jiān)測(cè)位置和速度
●PLC可編輯步數(shù)據(jù)電機(jī)控制器/CC-Link 直接輸入型

1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
在H橋電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅(qū)動(dòng)電路是成熟的電機(jī)控制方案，電路不復(fù)雜，性能可靠，根據(jù)MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達(dá)數(shù)十安培，是理想的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器方案。MOS管H橋驅(qū)動(dòng)電路有NMOS構(gòu)型和PMOS+NMOS構(gòu)型，全NMOS管H橋?qū)娮韪。蠘虮鄣腘MOS管的導(dǎo)通電壓高于電源電壓，需要額外的升壓電路，這樣增加了電路的復(fù)雜程度和成本，我們采用PMOS+NMOS構(gòu)型方式搭建雙H橋步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電路更簡(jiǎn)潔，成本更低；且在這樣的小電流工作場(chǎng)合，PMOS所增加的導(dǎo)通損耗可以忽略不計(jì)。驅(qū)動(dòng)電路與MCU之間進(jìn)行光電隔離，選用廣泛使用的低成本光耦PC817。加入雙輸入四通道與門(mén)（74HC08D），為驅(qū)動(dòng)電路添加使能的功能，即只有在使能的前提下，四路控制信號(hào)才是有效的，使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行更安全穩(wěn)定MOS管選用IRF5305和IRF1205，其參數(shù)為55V、110A，TO252貼片封裝。
2、電機(jī)參數(shù)測(cè)量電路
為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，為驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)了電機(jī)參數(shù)測(cè)量功能、通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的工作電壓、工作相電流和機(jī)殼溫度來(lái)實(shí)時(shí)獲取電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，保證電機(jī)運(yùn)行安全穩(wěn)定。
電機(jī)電流采樣電阻選用康銅電阻，一端連接H橋下方，另一端接GND，其工作溫度范圍寬，溫度系數(shù)僅為-40~40*10-6/℃，是高精度電流采樣電阻的理想選擇。電壓電流信號(hào)調(diào)理電路采用LM324運(yùn)放搭建，電壓跟隨后送入MCU，由MCU內(nèi)置10Bit A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D采樣。機(jī)殼溫度監(jiān)測(cè)選用數(shù)字溫芯片DS18B20，將其貼至電機(jī)外殼表面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度參數(shù)并送入MCU。電機(jī)參數(shù)檢測(cè)電路原理圖如圖所示。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，使用0歐姆電阻將模擬地（AGND）和數(shù)字地（GND）單點(diǎn)連接，以降低相互干擾，提高電路性能。

3、電源及MCU控制電路
系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電路用輸入電壓供電，MCU和藍(lán)牙模塊需要額外的3.3V電壓供電，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器效率低、尺寸大且發(fā)熱嚴(yán)重，因此使用DC—DC開(kāi)關(guān)電源方式提供3.3V電壓。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓芯片選用MPS公司MP2359方案，其效率可高至92%、工作頻率高達(dá)1.4MHZ，*的工作頻率決定其只需要小容量的輸入電容、輸出電容和功率電感即可正常工作。藍(lán)牙選用HC- 05模塊 ，串口自動(dòng)發(fā)送。主控芯片為PIC24FJ64GA004，電源及主控芯片外圍電路=。 

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