SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型

SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型
步進●對應CC-Link Ver. 1.10
●可導入外部數據
●PLC可監測位置和速度
●PLC可編輯步數據電機控制器/CC-Link 直接輸入型

1、步進電機驅動電路
在H橋電路的基礎上設計步進電機驅動電路。采用分立元件MOS管搭建雙H橋驅動電路是成熟的電機控制方案，電路不復雜，性能可靠，根據MOS管的不同工作電流的上限甚至可以高達數十安培，是理想的步進電機驅動器方案。MOS管H橋驅動電路有NMOS構型和PMOS+NMOS構型，全NMOS管H橋導通電阻更小，但上橋臂的NMOS管的導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雜程度和成本，我們采用PMOS+NMOS構型方式搭建雙H橋步進電機驅動電路，電路更簡潔，成本更低；且在這樣的小電流工作場合，PMOS所增加的導通損耗可以忽略不計。驅動電路與MCU之間進行光電隔離，選用廣泛使用的低成本光耦PC817。加入雙輸入四通道與門（74HC08D），為驅動電路添加使能的功能，即只有在使能的前提下，四路控制信號才是有效的，使步進電機運行更安全穩定MOS管選用IRF5305和IRF1205，其參數為55V、110A，TO252貼片封裝。
2、電機參數測量電路
為了實時監測步進電機的運行狀態是否正常，為驅動器設計了電機參數測量功能、通過實時監測電機的工作電壓、工作相電流和機殼溫度來實時獲取電機的運行參數，保證電機運行安全穩定。
電機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。電壓電流信號調理電路采用LM324運放搭建，電壓跟隨后送入MCU，由MCU內置10Bit A/D轉換器進行A/D采樣。機殼溫度監測選用數字溫芯片DS18B20，將其貼至電機外殼表面，實時監測溫度參數并送入MCU。電機參數檢測電路原理圖如圖所示。在進行電路設計時，使用0歐姆電阻將模擬地（AGND）和數字地（GND）單點連接，以降低相互干擾，提高電路性能。

3、電源及MCU控制電路
系統中，驅動電路用輸入電壓供電，MCU和藍牙模塊需要額外的3.3V電壓供電，傳統的線性穩壓器效率低、尺寸大且發熱嚴重，因此使用DC—DC開關電源方式提供3.3V電壓。開關穩壓芯片選用MPS公司MP2359方案，其效率可高至92%、工作頻率高達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。藍牙選用HC- 05模塊 ，串口自動發送。主控芯片為PIC24FJ64GA004，電源及主控芯片外圍電路=。 

SMC步進電機控制器/CC-Link 直接輸入型