如何用智能電源IC和驅(qū)動IC來驅(qū)動直流電機(jī)
智能電源IC將電源設(shè)備和控制電路集成在一個芯片上。到目前為止,研究主要集中在高壓集成電路和CMOS兼容功率IC上。
這些是特殊的高速集成電路,可驅(qū)動無刷直流電機(jī)(BLDC)等多相電機(jī),并提供現(xiàn)代節(jié)能應(yīng)用所需的高級控制功能,例如變速,電流矢量控制,甚至無傳感器控制。較舊的控制器不能被描述為智能,因?yàn)樗鼈儧]有任何微處理器命令接口,如SPI(串行外設(shè)接口),RS232串行或CANBus。隨著越來越多的行業(yè)希望為高效電機(jī)提供動力,這一點(diǎn)尤其重要。
下圖顯示了典型智能電源IC的內(nèi)部原理圖模塊。IC的輸入是微處理器式命令,它可以通過直接模擬電壓或SPI(串行外設(shè)接口)接受扭矩或速度命令。該IC不是通用微處理器,盡管它的核心具有類似DSP的引擎。智能IC為設(shè)置電機(jī)驅(qū)動參數(shù)(例如調(diào)整輸出值或調(diào)整電流增益)提供頂級的即用型指令。單個IC可用于控制BLDC三相電機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩或電壓模式。它可以執(zhí)行多種功能,包括三相PWM信號生成,開關(guān),電流環(huán)路,速度環(huán)路,配置文件生成,霍爾傳感器輸入,方形編碼器輸入和緊急停止處理,以及串行接口輸入輸出命令和串行SPI數(shù)據(jù)同時給出。
智能電機(jī)控制器電源IC
接通或復(fù)位時,IC 會檢查 I2C 接口中是否存在串行 EEPROM。使用串行EEPROM,可以讀取存儲在芯片上的配置命令,并提供可在操作期間使用的參數(shù)信息。另一方面,配置信息可以存儲在閃存中。如果初始配置未存儲在閃存中或由串行EEPROM提供,則使用默認(rèn)值,然后信息將通過串行端口從主機(jī)設(shè)備(如微處理器或PC)發(fā)送。根據(jù)控制環(huán)路的配置,外部模擬信號可以設(shè)置速度或扭矩值。串行外設(shè)接口或內(nèi)部配置文件生成器也可用于配置命令。
電流環(huán)路控制通過直接輸入兩個模擬信號來實(shí)現(xiàn),這兩個模擬信號指示通過電機(jī)繞組A和B的瞬時電流。這些信號通常由放大器電路中的外部串聯(lián)電阻或霍爾傳感器接收。然后將該模擬電流信息與每個相位所需的電流相結(jié)合,以產(chǎn)生對稱的6或3個PWM信號。該 IC 包含許多安全功能,包括急停信號輸入、PWM 輸出停用和放大器輸出信號停用,可用于打開和關(guān)閉外部放大器電路。
3D打印機(jī)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn),并可能引起噪音。請繼續(xù)閱讀,了解最佳的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC選項(xiàng)!
適用于3D打印機(jī)的最佳步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC為步進(jìn)電機(jī)的電磁線圈供電
步進(jìn)電機(jī)是3D打印機(jī)中常用的特定類型的高扭矩電機(jī),用于控制運(yùn)動部件。步進(jìn)電機(jī)與磁敏軸一起工作,當(dāng)其周圍的電磁線圈通電時,該軸會移動。當(dāng)只有一個線圈完全通電時,這被稱為一個完整的步驟,因?yàn)檩S移動了一個完整的步驟。
然而,軸也可以通過微步移動,通過在不同水平上為兩個電磁線圈供電來實(shí)現(xiàn)。微步是一種更精確的運(yùn)動方式,有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。根據(jù)電機(jī)移動的整步進(jìn)的分?jǐn)?shù)(例如1/32,1/64),微步有不同的水平。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC是3D打印機(jī)主板上的組件,負(fù)責(zé)控制給予步進(jìn)電機(jī)上電磁線圈的功率,以使電機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)特定距離。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC及其微步功能對打印機(jī)產(chǎn)生的噪聲有顯著影響。
如果您使用僅配備全步進(jìn)的步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)半步,則電磁線圈將不斷接收和失去功率,并且軸將在兩個線圈之間振蕩,以近似中點(diǎn)。這種振蕩會引起很大的振動,產(chǎn)生很大的噪音。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC的微步能力越強(qiáng),它產(chǎn)生的振動就越少,打印機(jī)就越安靜。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC有許多不同的品牌和型號,它們在質(zhì)量和有效性上都有所不同。在本文中,我們將介紹一些非常適合3D打印機(jī)的不同步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動IC。但首先,讓我們看看我們?nèi)绾螢榇肆斜磉x擇項(xiàng)目,以及在尋求更換打印機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器時應(yīng)考慮的事項(xiàng)。
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