Stepper motor driver krets

Teknisk trinnmotordriverkrets er en tiårs binær tellerkrets. Fordelen med denne kretsen er at den kan brukes til å kjøre trinnmotorer med 2-10 trinn. Før vi går videre, la oss diskutere mer om det grunnleggende om trinnmotor.

Navnet på denne motoren er gitt slik at rotasjonen av akselen er i trinnform som er forskjellig fra DC eller annen motor. I andre motorer er ikke rotasjonshastigheten, stoppvinkelen i full kontroll med mindre nødvendig krets er satt inn. Denne ikke-kontrollen er til stede fordi treghetsmoment, som ganske enkelt er et tegn å starte og stoppe på kommando uten forsinkelse. Tenk på en DC-motor, når motoren er drevet, øker motorens hastighet sakte til den oppnår nominell hastighet. Nå hvis det belastes motoren, reduseres hastigheten over nominell verdi, og hvis belastningen økes ytterligere, reduseres hastigheten ytterligere. Hvis ikke strømmen er slått av, stopper ikke motoren umiddelbart, da den vil få treghetsmoment, stopper den sakte. Vurder nå at dette er tilfelle i en skriver at papirutstrømningen ikke stopper i tide,vi mister papir hver gang vi starter og stopper. Vi må vente på at motoren velger hastigheten og papiret går tapt. Dette er uakseptabelt for de fleste styringssystemene, så for å løse denne typen problemer bruker vi trinnmotorer.

Den stepper motor fungerer ikke på konstant tilførsel. Den kan bare jobbes på kontrollerte og bestilte effektpulser. Før vi går videre, må vi snakke om UNIPOLAR og BIPOLAR trinnmotorer. Som vist i figuren i en UNIPOLAR trinnmotor, kan vi ta midtpunktet på både faseviklingene for en felles bunn eller for en felles kraft. I første omgang kan vi ta svart og hvitt for en felles grunn eller makt. I tilfelle 2 svart er for en felles. I tilfelle 3 oransje svart rød gul kommer alle sammen til en felles grunn eller makt.

I BIPOLAR trinnmotor har vi faseender og ingen senterkraner, så vi har bare fire terminaler. Kjøringen av denne typen trinnmotor er annerledes og kompleks, og også drivkretsen kan ikke enkelt utformes uten en mikrokontroller.

Kretsen som vi har designet her, kan bare brukes til trinnmotorer av UNIPOLAR-type.

Effektpulseringen til UNIPOLAR trinnmotor vil bli diskutert i kretsforklaring.

Kretskomponenter

• +9 til +12 forsyningsspenning
• 555 IC
• 1KΩ, 2K2Ω motstand
• 220KΩ pott eller variabel motstand
• 1 µF kondensator, 100 µF kondensator (ikke obligatorisk, koblet parallelt med strøm)
• 2N3904 eller 2N2222 (antall stykker avhenger av type stepper hvis det er en 2-trinns vi trenger 2 hvis det er en firetrinn vi trenger fire)
• 1N4007 (antall dioder er lik antall transistorer)
• CD4017 IC,.

Stepper Motor Driver Circuit Diagram and Explanation

Figuren viser kretsskjemaet for totrinns trinnmotordriver. Nå som vist i kretsskjemaet, skal 555-kretsen her generere klokke eller firkantbølge. Frekvensen for klokkegenerering i dette tilfellet kan ikke holdes konstant, så vi må få variabel hastighet for trinnmotoren. For å få dette variabel hastighet en gryte eller en forhåndsinnstilt er tempoet i serie med 1K motstand i grenen mellom 6 ^th og 7 ^th tapp. Når potten er variert, endres motstanden i grenen, og klokkefrekvensen genereres av 555.

I figuren er det viktigste bare den tredje formelen. Du kan se at frekvensen er omvendt relatert til R2 (som er 1K + 220k POT i kretsen). Så hvis R2 øker, synker frekvensen. Og så hvis potten er justert for å øke motstanden i grenen, reduseres klokkens frekvens.

Klokken generert av 555 timer mates til DECADE BINARY-teller. Nå teller tiårets binære teller antall pulser som mates til klokka og lar den tilsvarende pin-utgangen gå høyt. Hvis for eksempel antall hendelser er 2, vil Q1-telleren være høy, og hvis 6 er telle, vil stiftet Q5 være høyt. Dette ligner på binær teller, men tellingen vil være i desimal (dvs. 1 2 3 4 __ 9), så hvis tellingen er syv, vil bare Q6-pin være høy. I binær teller Q0 vil Q1 og Q2 (1 + 2 + 4) pinnene være høye. Disse utgangene blir matet til transistoren for å drive trinnmotoren på en ordnet måte.

På figuren ser vi en firetrinns trinnmotordriverkrets veldig lik den to-trinns. I denne kretsen kan det observeres at RESET koblet til Q2 før nå flyttes til Q4 og de åpnede Q2- og Q3-pinnene er koblet til ytterligere to transistorer for å få et firepulsdrivsett for å kjøre den trinnvise trinnmotoren. Så det er klart at vi kan kjøre opptil ti trinns trinnmotor. Imidlertid bør man flytte RESET-pinnen for å passe på å kjøre transistorer på plass.

Diodene som er plassert her er for å beskytte transistorer mot induktiv spiking av trinnmotorviklingen. Hvis disse ikke er plassert, kan du risikere å blåse transistorer. Økt frekvens av pulser, større sjanse for å sprenge uten dioder.

Arbeid av Stepper Motor Driver

For bedre forståelse av trinnrotasjon av trinnmotor vurderer vi en firetrinns trinnmotor som vist i figur.

Tenk for eksempel på at alle spoler magnetiseres om gangen. Rotoren opplever krefter av like stor styrke fra hele den, og så beveger den seg ikke. Fordi alle er av samme størrelse og uttrykker motsatt retning. Nå hvis spolen D bare magnetiseres, opplever tennene 1 på rotoren en tiltrekningskraft mot + D og tennene 5 i rotoren opplever en frastøtende kraft som motsetter seg –D, disse to kreftene representerer en additiv kraft med klokken. Så rotoren beveger seg for å fullføre et trinn. Etter det stopper den for neste spole å få energi til å fullføre neste trinn. Dette fortsetter til de fire trinnene er fullført. For at rotoren skal kunne rotere, må denne pulssyklusen pågå.

Som forklart før, er forhåndsinnstillingen satt til en verdi for en bestemt frekvens av pulser. Denne klokken blir matet til tiårstelleren for å få regelmessige utganger fra den. Utgangene fra tiårstelleren blir gitt til transistorer for å kjøre trinnkraftmotoren med høy effekt i sekvensiell rekkefølge. Den vanskelige delen er at når en sekvens er fullført si 1, 2, 3, 4, fullfører trinnmotoren fire trinn, og så er den klar til å starte igjen, men telleren har kapasitet til å gå i 10, og så fortsetter den uten avbrudd. Hvis dette skjer, må trinnmotoren vente til telleren fullfører syklusen på 10, noe som ikke er akseptabelt. Dette reguleres ved å koble RESET til Q4, så når telleren går for fem teller, tilbakestiller den seg selv og starter fra en, dette starter trinnet.

Så dette er hvordan stepperen kontinuerlig går, og slik at rotasjonen skjer. For et to trinn må RESET-pinnen være koblet til Q2 for at telleren skal tilbakestilles i den tredje pulsen. På denne måten kan man justere kretsen for å drive ti-trinns trinnmotor.