馬達｜基礎篇

二相單極步進馬達的驅動

2024.07.24

重點

・與二相雙極步進馬達的驅動電路相比，二相單極步進馬達的驅動電路在輸入段配置、內部邏輯及控制電路和驅動電路使用雙通道方面基本相同，但是輸出段的配置不同。

・二相雙極步進馬達使用雙通道H橋來驅動，而二相單極步進馬達則使用雙通道的二個切換（MOSFET）來驅動。

・二相單極步進馬達在輸出關斷的瞬間，會產生暫態電壓，並且由於結構上的原因，變壓器耦合會產生（2×VM）以上的電壓，因此需要注意驅動器的耐壓。

目錄

繼上一篇“二相雙極步進馬達的驅動”之後，本文將從二相單極步進馬達的驅動電路，二相單極步進馬達的二相激磁PWM驅動波形兩個方面來介紹“二相單極步進馬達的驅動”。如欲瞭解有關雙極步進馬達和單極步進馬達之間差異的更多資訊，請參考這裡。

二相單極步進馬達的驅動電路

與二相雙極步進馬達的驅動電路相比，二相單極步進馬達的驅動電路在輸入段配置、內部邏輯及控制電路和驅動電路使用雙通道方面基本相同，但是輸出段的配置不同。二相雙極步進馬達使用雙通道H橋來驅動，而二相單極步進馬達則使用雙通道的2個切換（MOSFET）來驅動。

在下面的電路圖範例中，Q12和Q14、Q22和Q24是成對的。這是因為，只要使電流從提供給各線圈中心抽頭的電源沿一定方向流動，就可以驅動二相單極步進馬達。電流從中心抽頭流向切換（MOSFET）處於導通狀態的OUT引腳。

二相單極步進馬達的驅動電路

二相單極步進馬達的驅動：
二相激磁PWM驅動波形

下面是二相單極步進馬達的二相激磁PWM驅動波形範例。請看輸入訊號與輸出電壓/電流之間的關係。

二相單極步進馬達的驅動電路

應該注意的是，當驅動二相單極步進馬達時，輸出OFF時會產生暫態電壓；由於其結構上的原因，變壓器耦合會產生反電動勢。以OUT11和OUT12的電壓波形為例，在OUT11關斷的瞬間，會產生輸出電壓波動超過2×VM（供給中心抽頭的馬達電壓電源）的暫態電壓，由於OUT12再生電流的變壓器耦合而回落至2xVM。當OUT11關斷時，由於OUT11的電流再生，OUT12波動到GND以下；當OUT11導通時，透過變壓器耦合，OUT11的電流變為2×VM，並反覆上述過程。因此，需要對馬達驅動器的耐壓進行考量。

二相單極步進馬達的驅動電路

二相單極步進馬達的驅動電路

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二相單極步進馬達的驅動
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