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关于东芝步进电机驱动芯片TB67S109AFNAG的电路原理分享

时间:2023-10-07 12:07:01 电机驱动板滤波电容

图1中 SW设置细分,电位器调整输出电流,LED1电源指示灯,LED2报警指示灯

逻辑控制信号:高电平大于2V,低电平小于0.8V。请参考芯片文档。

信号输入端

GND :信号输入端

VCC: 信号电源输入端(TS2用于选择部分控制信号的电源,默认连接板内5V)

M1: 励磁模式设置输入端(细分设置端)DMODE0

M2: 励磁模式设置输入端(细分设置端)DMODE1

M3: 励磁模式设置输入端(细分设置端)DMODE2

ALE:报警输出端。(对应芯片ALERT当芯片进入保护状态时,引脚会降低ALE)

Mo: 电角监视引脚。Mo拉低一次)

DIR: 步进方向信号输入端。(对应芯片CW/CCW引脚)

CLK:步进脉冲信号输入端。(脉冲的频率决定步进电机的速度)

EN: 使信号输入端。(对应芯片ENABLE引脚,低电平时关闭芯片的功率输出)

电机绕组连接:(注意RS板是2个0.47欧元并联,最大电流为3A内部。如需更大电流,请更换RS)

A :连接电机绕组A相。

A-:连接电机绕组A

B :连接电机绕组B相。

B-:连接电机绕组B相。

步进电机绕组没有正负之分。接入驱动器时注意区分绕组。此外,在改变电机的初始启动方向时,更换其中一个绕组的接线。A 与A-即使电机的初始启动方向发生变化,接线交换也会发生变化。

连接工作电压:

VM: 直流电源正连接(推荐9~42工作电压范围V)

GND:连接直流电源负。

电流设置(电流值)

电流可以检测电阻(RS)与基准电压(Vref),设置峰值输出电流(设置当前值),如下所述:

Iout(最大值) =Vref/ 5 / RS

原因是平均电流小于计算值IC 采用峰值电流检测法。要用电源端检测的电流值与设置的电流值比较。

芯片的VCC端是内部稳压端引出,用于外接滤波电容(0.1uF~1uF)。外部电路要用芯片的VCC供电时,建议VCC的输出电流不要超过5mA。如果外部有5V稳压电源,原则上不建议与芯片的VCC端直接连接。因为两个稳压电路输出有压差时,可能会有影响。不管芯片外围线路是否用内部VCC供电,芯片的VCC端都必须加上滤波小电容

关于PCB设计方面,要注意处理好大电路线路。像NFA(RSA采样电阻网络)、NFB(RSB采样电阻网络)、A+、A-、B+、B-这些都是大电流线路,如果需要层间切换布线的,在放置过孔时建议要多放几个,以降低布线带来的阻抗。另外,如果应用中对电机的相噪音有要求,要注意处理采样电阻两端的连线。测试确认,采样电阻任意一端的连线,单纯通过过孔实现层间切换走线,可以明显降低锁相噪音。芯片23、26、29、32这几个GND引脚属于功率地,要注意处理。

能降低锁相噪音的两种PCB处理方式,关注点是RS电阻两端的连线:

 注意:从C5到R1、R2的VM网络连线的处理,单纯通过过孔实现层间切换连接。

采样电阻与芯片端连线单纯通过过孔实现层间切换走线的处理 

 VM通过电解电容引脚切换层间走线,对锁相噪音没有改善。

关于步进电机的速度方面,在空载启动速度大于60转时,建议做加减速控制,以免避启动堵转或者丢步。带载的则要具体测试。加减速控制,可以避免突然启动、停止对电机和驱动部分的冲击,同时也可以带来很好的驱动效果。比如缓启、缓停。具体的可以网络搜索一下相关文档来参考。

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