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步進電機控制器的三大電路以及如何控制加熱

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，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。

電機參數測量電路：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。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。

電源及MCU控制電路：系統中的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，保證器件的正常工作。

如何控制步進電機加熱？

減少熱量是為了減少銅和鐵的損失。銅損兩個方向減少，電阻和電流減小，這就要求在選擇小電阻和額定電流的電動機時，對于兩相電動機，可以采用串聯電動機而不是并聯電動機。但這經常與扭矩和速度要求相沖突。對于已選擇的電機，應充分利用驅動器的自動半電流控制功能和離線功能。前者可以在步進電機處于靜止狀態時自動降低電流，而后者可以簡單地切斷電流。

另外，由于細分驅動器的電流波形接近正弦，諧波較小，步進電機加熱會較少。減少鐵損的方法很少，電壓水平與之相關。雖然高壓驅動的步進電機會帶來高速特性的提高，但也會帶來熱量的增加。因此，應選擇合適的步進電機驅動電壓等級，以兼顧高速，穩定性和散熱，噪聲等指標。