二相步进电机驱动电路是如何设计的？

步进电机除了可以提供精确的定位，还可以提供强有力的力矩输出，所以会在众多的场合下使用它们，如雕刻机、数控设备、打印机等等。但是步进电机不像普通的直流有刷电机那样通电就能转，必须有合适的驱动电路。比较常用的就是两相步进电机和配套的两相步进电机驱动器。

首先来看看步进电机，看下面的图，一是两相步进电机的外形，二是五相步进电机内部结构图。具体它是怎么工作的我们在这里不做具体的讨论，只要知道它转一圈需要多少个脉冲信号就行了。单极性步进电机的步距角一般为3.6°或7.2°，两相步进电机步距角为3.6°或1.8°，五相步进电机则为0.72°或0.36°。有一些高性能的步进电机最小步距角可以到0.036°，但那是极为少见和昂贵的。计算的公式如下：

转一圈需要脉冲数 = 360 / 步距角

通常市面最多的两相步进电机步距角是1.8度的，计算得出它转一圈是需要200个脉冲，也就是需要走200步，每步1.8度。

虽然每一步1.8度看起来不大，但实际运转起来会感觉每一步的跳动会很强烈，感觉转动起来很不平稳，所以驱动器会引入细分技术，也就是把本来的1.8度分成若干步来执行，这样每一步就会得到更小的度数。如1.8度的两相步进电机用8细分的驱动器去驱动，则转一圈需要1600个脉冲。公式则加入了细分数参数变成：

转一圈需要脉冲数 = 360 / 步距角 x 细分数

一般常见的两相步进电机驱动器都会设有调节细分数设置的开关，对照设置表拨动相应的设置开关就可以方便设置想要的细分数。两相步进电机驱动器设置表会有2种形式，一种是细分数，

另一种则是直接给出不同细分数下每一圈所需要的脉冲数(一般是以1.8度电机来计算)。

为了适应不同额定电流的步进电机，驱动器一般会有调节功能，调节的方式也各不一样，一般会用电位器或拨码开关两种形式。最常用的是拨码开关形式。设置时应选取合适的电流参数，电流越大电机能产生的力矩也会越大，但发热量也会越大，所以可以设置成略大于能满足负载要求的电流就可以了，不过不能超出电机的额定电流。

为了减少电机的发热，很多成品驱动器都会有半流功能，当打开半流开关时，驱动器如果在一个较短的时间内没有收到有脉冲信号，就会把电流减少到设定值的一半，让电机更好的散热。但是使用这个功能时，半流状态下锁定力矩也会相应减少，所以需要根据实际的需要来选用。

二相步进电机驱动电路

BYG通用系列二相步进电机最常采用的单极性和双极性2种驱动电路的设计方案。从原理上体现了二相步进电机的控制方法，增加了步进电机驱动电路设计的灵活性。二相步进电机的单极性和双极性2种驱动电路设计都采用了一片可在线编程的单片机AT89S52作为控制器，由达林顿功率管TIP142组成的电路作为驱动器，电路结构简单，设计思路清晰。

如上图，单极性驱动电路。

如上图，双极性驱动电路。三相反应式步进电机驱动电路

四线步进电机驱动电路

请注意，输入电压适用于电路12V的。如果一个高电压，需要一个单独的电压供给场效应管。LB1836M构成步进电机驱动电路引脚INl、IN2、IN3和IN4是步进脉冲的输入端。OUT1、OUT2、OUT3、OUT4为步进脉冲的输出端，分别与热敏打印头中电机对应的A、NA、B、NB相连接。OUT〔1：4〕与IN〔1：4〕的逻辑关系为OUT=IN。输出驱动电压由引脚VS控制，其电压高低决定了步进电机工作电流的大小，影响步进电机运行的快慢，决定走纸快慢。 LBl836M输入端的四个步进脉冲可由单片机的PWM0、PWMl、PWM2、PWM3四路PWM通道产生。四路PWM的相位关系为PWM0与PWM2反相，PWMl与PWM3反相，PWM0与PWMl相差π/2。 LB1836M构成的步进电机驱动电路：

数字编码步进电机驱动电路利用使用数字编码的步进电机驱动电路可以在步进电机的旋转轴上看到LED显示屏。选择旋转编码器作为数字输入数字编码。

LT2221步进电机驱动电路 LT2221热敏打印机芯的进纸操作由机芯内的步进电机完成。驱动电路由A3967步进电机驱动芯片构成，A3967是一种内嵌逻辑变换的完全步进电机驱动芯片。驱动电路的接口信号说明如下表所示。当电机驱动芯片的STEP端输入信号的上升沿来临时，电机会转动一步。

步进电机驱动电路是一种控制步进电机旋转的电路系统。步进电机是一种特殊的电机，其转动角度是以固定的步进角度进行的，而不是连续的旋转。步进电机驱动电路可以将控制信号转换为电机电压和电流信号，使步进电机按照预定的顺序精确地旋转。这种电路通常包括一个控制器和一些功率驱动器。控制器接受主电路或计算机的指令，并将其转换为细分脉冲信号，送到功率驱动器。功率驱动器则将信号转换为电机所需的电流和电压信号，从而控制电机的旋转速度和精度。常见的步进电机驱动电路包括双H桥驱动电路、单H桥驱动电路、混合式驱动电路等。

步进电机驱动电路的工作原理是通过向步进电机提供一系列的脉冲信号来控制其旋转。主要由两个部分组成：信号发生器和电机驱动器。

信号发生器：产生一系列的脉冲信号，脉冲数目对应着电机需要转的步数。常见的信号发生器有常见的是计数器、触发器等电子元件。

电机驱动器：接收信号发生器产生的脉冲信号，将其转化为一定的电流信号，控制步进电机的转动。电机驱动器通常采用H桥电路，通过控制H桥电路的开关输出不同方向和大小的电流来控制电机的转动。

在工作时，步进电机驱动器将信号发生器产生的脉冲信号转换为特定的电流信号，驱动电机不断转动，每转一步就输出一个脉冲信号，控制器可以通过测量脉冲信号的数量和方向来确定电机的当前状态和位置，从而实现精准控制和定位。

步进电机驱动电路可以用多种方式实现，其中最常见的包括以下几种：

1. 双自激励(自激共振)驱动电路：该电路采用两种不同电压的脉冲信号(高电平和低电平信号)来控制步进电机的转动。当高电平信号施加在循环电磁线圈上，低电平信号施加在非循环电磁线圈上时，步进电机会向前或向后转动一个步距角。

2. 4相步进电机驱动电路：该电路采用四个独立的电磁线圈来控制步进电机的转动。每个电磁线圈都通过 MOSFET 管和驱动器进行控制，从而实现步进电机的精确控制。该电路有很好的控制性能和响应速度。

3. 步进电机驱动IC：该IC集成了步进电机的驱动电路和控制电路，不需要外部的电机驱动器。用户只需要提供控制信号和电源电压即可，极大地便利了步进电机的控制和调试。

根据具体的设计要求和应用场景，选择适合的驱动电路能够提高步进电机的精确控制性能和运行稳定性，从而更好地满足客户需求。

步进电机控制电路是一种用来控制步进电机旋转的电路，一般是由微控制器或PLC等数字控制器来实现其控制。步进电机是由多个磁极排列而成，每个磁极之间有一个电线圈，通过对电线圈的电流进行控制来使电机实现旋转。因此控制的关键就是如何控制电流，使步进电机能够按照预定的角度旋转。步进电机控制电路大致分为两种：全步进和半步进。

全步进是指将电流施加到一个电线圈，同时闭合相邻的另一个电线圈，使电机向前转动一步。

半步进是指将电流施加到一个电线圈，然后将电流分成两个方向施加，使电机向前转动半步角度，再闭合相邻的电线圈，使电机再向前转动半步角度，如此反复，直到完成一整步。

步进电机控制电路一般由以下几个部分构成：

1. 驱动器：用来控制电流，通常采用移相法或电平移位法驱动。

2. 信号源：用来提供控制信号，一般由POSITION信号、STEP信号、DIR信号、ENABLE信号等组成。

3. 电流检测电路：用来检测电机电流是否超过限值。

4. 保护电路：用来防止电机因过流或过压而损坏，一般包括限流保护、过压保护、短路保护等。

步进电机控制电路的设计需要根据具体的应用情况进行调节和优化。