步進電機除了可以提供精確的定位，還可以提供強有力的力矩輸出，所以會在眾多的場合下使用它們，如雕刻機、數(shù)控設(shè)備、打印機等等。但是步進電機不像普通的直流有刷電機那樣通電就能轉(zhuǎn)，必須有合適的驅(qū)動電路。比較常用的就是兩相步進電機和配套的兩相步進電機驅(qū)動器。

首先來看看步進電機，看下面的圖，一是兩相步進電機的外形，二是五相步進電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。具體它是怎么工作的我們在這里不做具體的討論，只要知道它轉(zhuǎn)一圈需要多少個脈沖信號就行了。單極性步進電機的步距角一般為3.6°或7.2°，兩相步進電機步距角為3.6°或1.8°，五相步進電機則為0.72°或0.36°。有一些高性能的步進電機最小步距角可以到0.036°，但那是極為少見和昂貴的。計算的公式如下：

轉(zhuǎn)一圈需要脈沖數(shù) = 360 / 步距角

通常市面最多的兩相步進電機步距角是1.8度的，計算得出它轉(zhuǎn)一圈是需要200個脈沖，也就是需要走200步，每步1.8度。

雖然每一步1.8度看起來不大，但實際運轉(zhuǎn)起來會感覺每一步的跳動會很強烈，感覺轉(zhuǎn)動起來很不平穩(wěn)，所以驅(qū)動器會引入細(xì)分技術(shù)，也就是把本來的1.8度分成若干步來執(zhí)行，這樣每一步就會得到更小的度數(shù)。如1.8度的兩相步進電機用8細(xì)分的驅(qū)動器去驅(qū)動，則轉(zhuǎn)一圈需要1600個脈沖。公式則加入了細(xì)分?jǐn)?shù)參數(shù)變成：

轉(zhuǎn)一圈需要脈沖數(shù) = 360 / 步距角 x 細(xì)分?jǐn)?shù)

一般常見的兩相步進電機驅(qū)動器都會設(shè)有調(diào)節(jié)細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置的開關(guān)，對照設(shè)置表撥動相應(yīng)的設(shè)置開關(guān)就可以方便設(shè)置想要的細(xì)分?jǐn)?shù)。兩相步進電機驅(qū)動器設(shè)置表會有2種形式，一種是細(xì)分?jǐn)?shù)，

另一種則是直接給出不同細(xì)分?jǐn)?shù)下每一圈所需要的脈沖數(shù)(一般是以1.8度電機來計算)。

為了適應(yīng)不同額定電流的步進電機，驅(qū)動器一般會有調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)的方式也各不一樣，一般會用電位器或撥碼開關(guān)兩種形式。最常用的是撥碼開關(guān)形式。設(shè)置時應(yīng)選取合適的電流參數(shù)，電流越大電機能產(chǎn)生的力矩也會越大，但發(fā)熱量也會越大，所以可以設(shè)置成略大于能滿足負(fù)載要求的電流就可以了，不過不能超出電機的額定電流。

為了減少電機的發(fā)熱，很多成品驅(qū)動器都會有半流功能，當(dāng)打開半流開關(guān)時，驅(qū)動器如果在一個較短的時間內(nèi)沒有收到有脈沖信號，就會把電流減少到設(shè)定值的一半，讓電機更好的散熱。但是使用這個功能時，半流狀態(tài)下鎖定力矩也會相應(yīng)減少，所以需要根據(jù)實際的需要來選用。

二相步進電機驅(qū)動電路

BYG通用系列二相步進電機最常采用的單極性和雙極性2種驅(qū)動電路的設(shè)計方案。從原理上體現(xiàn)了二相步進電機的控制方法，增加了步進電機驅(qū)動電路設(shè)計的靈活性。二相步進電機的單極性和雙極性2種驅(qū)動電路設(shè)計都采用了一片可在線編程的單片機AT89S52作為控制器，由達林頓功率管TIP142組成的電路作為驅(qū)動器，電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計思路清晰。

如上圖，單極性驅(qū)動電路。

如上圖，雙極性驅(qū)動電路。三相反應(yīng)式步進電機驅(qū)動電路

四線步進電機驅(qū)動電路

請注意，輸入電壓適用于電路12V的。如果一個高電壓，需要一個單獨的電壓供給場效應(yīng)管。LB1836M構(gòu)成步進電機驅(qū)動電路引腳INl、IN2、IN3和IN4是步進脈沖的輸入端。OUT1、OUT2、OUT3、OUT4為步進脈沖的輸出端，分別與熱敏打印頭中電機對應(yīng)的A、NA、B、NB相連接。OUT〔1：4〕與IN〔1：4〕的邏輯關(guān)系為OUT=IN。輸出驅(qū)動電壓由引腳VS控制，其電壓高低決定了步進電機工作電流的大小，影響步進電機運行的快慢，決定走紙快慢。 LBl836M輸入端的四個步進脈沖可由單片機的PWM0、PWMl、PWM2、PWM3四路PWM通道產(chǎn)生。四路PWM的相位關(guān)系為PWM0與PWM2反相，PWMl與PWM3反相，PWM0與PWMl相差π/2。 LB1836M構(gòu)成的步進電機驅(qū)動電路：

數(shù)字編碼步進電機驅(qū)動電路利用使用數(shù)字編碼的步進電機驅(qū)動電路可以在步進電機的旋轉(zhuǎn)軸上看到LED顯示屏。選擇旋轉(zhuǎn)編碼器作為數(shù)字輸入數(shù)字編碼。

LT2221步進電機驅(qū)動電路 LT2221熱敏打印機芯的進紙操作由機芯內(nèi)的步進電機完成。驅(qū)動電路由A3967步進電機驅(qū)動芯片構(gòu)成，A3967是一種內(nèi)嵌邏輯變換的完全步進電機驅(qū)動芯片。驅(qū)動電路的接口信號說明如下表所示。當(dāng)電機驅(qū)動芯片的STEP端輸入信號的上升沿來臨時，電機會轉(zhuǎn)動一步。

步進電機驅(qū)動電路是一種控制步進電機旋轉(zhuǎn)的電路系統(tǒng)。步進電機是一種特殊的電機，其轉(zhuǎn)動角度是以固定的步進角度進行的，而不是連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。步進電機驅(qū)動電路可以將控制信號轉(zhuǎn)換為電機電壓和電流信號，使步進電機按照預(yù)定的順序精確地旋轉(zhuǎn)。這種電路通常包括一個控制器和一些功率驅(qū)動器?？刂破鹘邮苤麟娐坊蛴嬎銠C的指令，并將其轉(zhuǎn)換為細(xì)分脈沖信號，送到功率驅(qū)動器。功率驅(qū)動器則將信號轉(zhuǎn)換為電機所需的電流和電壓信號，從而控制電機的旋轉(zhuǎn)速度和精度。常見的步進電機驅(qū)動電路包括雙H橋驅(qū)動電路、單H橋驅(qū)動電路、混合式驅(qū)動電路等。

步進電機驅(qū)動電路的工作原理是通過向步進電機提供一系列的脈沖信號來控制其旋轉(zhuǎn)。主要由兩個部分組成：信號發(fā)生器和電機驅(qū)動器。

信號發(fā)生器：產(chǎn)生一系列的脈沖信號，脈沖數(shù)目對應(yīng)著電機需要轉(zhuǎn)的步數(shù)。常見的信號發(fā)生器有常見的是計數(shù)器、觸發(fā)器等電子元件。

電機驅(qū)動器：接收信號發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號，將其轉(zhuǎn)化為一定的電流信號，控制步進電機的轉(zhuǎn)動。電機驅(qū)動器通常采用H橋電路，通過控制H橋電路的開關(guān)輸出不同方向和大小的電流來控制電機的轉(zhuǎn)動。

在工作時，步進電機驅(qū)動器將信號發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號轉(zhuǎn)換為特定的電流信號，驅(qū)動電機不斷轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)一步就輸出一個脈沖信號，控制器可以通過測量脈沖信號的數(shù)量和方向來確定電機的當(dāng)前狀態(tài)和位置，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)控制和定位。

步進電機驅(qū)動電路可以用多種方式實現(xiàn)，其中最常見的包括以下幾種：

1. 雙自激勵(自激共振)驅(qū)動電路：該電路采用兩種不同電壓的脈沖信號(高電平和低電平信號)來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。當(dāng)高電平信號施加在循環(huán)電磁線圈上，低電平信號施加在非循環(huán)電磁線圈上時，步進電機會向前或向后轉(zhuǎn)動一個步距角。

2. 4相步進電機驅(qū)動電路：該電路采用四個獨立的電磁線圈來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。每個電磁線圈都通過 MOSFET 管和驅(qū)動器進行控制，從而實現(xiàn)步進電機的精確控制。該電路有很好的控制性能和響應(yīng)速度。

3. 步進電機驅(qū)動IC：該IC集成了步進電機的驅(qū)動電路和控制電路，不需要外部的電機驅(qū)動器。用戶只需要提供控制信號和電源電壓即可，極大地便利了步進電機的控制和調(diào)試。

根據(jù)具體的設(shè)計要求和應(yīng)用場景，選擇適合的驅(qū)動電路能夠提高步進電機的精確控制性能和運行穩(wěn)定性，從而更好地滿足客戶需求。

步進電機控制電路是一種用來控制步進電機旋轉(zhuǎn)的電路，一般是由微控制器或PLC等數(shù)字控制器來實現(xiàn)其控制。步進電機是由多個磁極排列而成，每個磁極之間有一個電線圈，通過對電線圈的電流進行控制來使電機實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。因此控制的關(guān)鍵就是如何控制電流，使步進電機能夠按照預(yù)定的角度旋轉(zhuǎn)。步進電機控制電路大致分為兩種：全步進和半步進。

全步進是指將電流施加到一個電線圈，同時閉合相鄰的另一個電線圈，使電機向前轉(zhuǎn)動一步。

半步進是指將電流施加到一個電線圈，然后將電流分成兩個方向施加，使電機向前轉(zhuǎn)動半步角度，再閉合相鄰的電線圈，使電機再向前轉(zhuǎn)動半步角度，如此反復(fù)，直到完成一整步。

步進電機控制電路一般由以下幾個部分構(gòu)成：

1. 驅(qū)動器：用來控制電流，通常采用移相法或電平移位法驅(qū)動。

2. 信號源：用來提供控制信號，一般由POSITION信號、STEP信號、DIR信號、ENABLE信號等組成。

3. 電流檢測電路：用來檢測電機電流是否超過限值。

4. 保護電路：用來防止電機因過流或過壓而損壞，一般包括限流保護、過壓保護、短路保護等。

步進電機控制電路的設(shè)計需要根據(jù)具體的應(yīng)用情況進行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。