一種三相步進電動機的細分驅動電路
錢振宇(上海電器科學研究所)
隨著數控技術的發展，特別是計算機控制技術的發展，步進電動機作為一種伺服電動機得到了日益廣泛的應用。在一個自動控制系統中將一些數字信息轉換成相應的線位移或角位移是必不可少的，而步進電動機的工作特點正好能夠滿足這種要求，因此它常常在控制系統中用作執行元件和功率驅動元件。
步進電動機的優點十分顯著，但也有一些不足的地方，例如步進電動機是通過對序列脈沖的控制來工作的，每走一步都要產生一定的振動和噪音，特別是工作在低頻段時，這種振動會影響加工工件的表面光潔度。為了使步進電動機也能象連續運轉的伺服電動機一樣平滑地運轉，就要減小步進電動機的步距角，但是小步距角的步進電動機，機械加工困難。為此，從驅動線路著手，發展了一種稱為細分的驅動方法。本文介紹一種采用集成化的hf-2步進電動機環形分配器專用電路構成三相十八拍細分驅動的線路(如有必要，利用文中線路的原理可構成細分量更大的線路)。
1  三相六拍制環形分配器專用集成電路
 環形分配器是一種采用ttl的集成電路，主要優點是：①hf-2是一個中規模集成電路，全部分配器線路集成在一個管芯之中，有利于提高系統的可靠性；②使用的電源電壓為5v，可直接與現時的小型或微型計算機系統相配合；③電路輸出級的驅動能力較強，在與后級功率放大器配合時，可簡化功放電路的設計；④分配器的邏輯設計充分考慮了用戶的各種要求，具有接線多樣，使用靈活的特點。
 環形分配器的邏輯圖以及波形圖分別如圖1和圖2所示。
圖1中  為線路的置位／復位控制端，是一個低電平的作用信
號，可使線路中的觸發器qa置“l”，而使qb和q c置“o”．在線路正常工作時，此端應保持高電平。
 為正轉或反轉控制端。當輸入信號為高電平時，分配器正轉；為低電平時，分配器反轉。使用時，  可與步進電動機控制接口中的方向位相連。
 為時鐘脈沖輸入端。線路在輸入脈沖的上升沿作用下可完成一步；正轉或反轉的操作。  是兩個時鐘脈沖的允許輸入端。從圖1中可知，只要這兩個信號中有一個是低電平，就可使時鐘脈沖作用到線路中三個觸發器的cp端。當  都是高電平時，時鐘脈沖的輸入通路被卡，因此分配器處在保持狀態(即步進電動機處立自鎖定位狀態)。實用中  可分別與步進電動機控制接口中的“忙”標志位  以及“初始定位”標志  相連(如果控制接口中沒有  這一條件，則可讓兩個  端子自相連接后，再與busy相連，或者讓其中的一個  輸入端子接在+5v線上)。
 為禁止輸出的控制端子。一旦此信號變為高電平時可使分配器的三個輸出管子全部處于截止狀態。 |
