Analise os conceitos básicos dos motores bipolares de passo
O motor de passo bipolar consiste em dois enrolamentos. Para fazer o motor funcionar suavemente, as duas bobinas são continuamente sinusoidais com uma diferença de fase de 90 graus, e o motor de passo começa a girar.
Normalmente, os motores de passo não são acionados por amplificadores lineares analógicos; em vez disso, eles são impulsionados pela regulação de corrente PWM para converter um sinal de onda senoidal linear em sinais discretos de linha reta. A onda senoidal pode ser dividida em múltiplos segmentos, e conforme o número de segmentos aumenta, a forma de onda continua a se aproximar da onda senoidal. Em aplicações práticas, o número de segmentos é de 4 a 2048 ou mais, e a maioria dos ICs de unidade de passo usa 4 a 64 segmentos. Todo o acionamento por degrau, somente uma fase é energizada a cada momento, a corrente bifásica alterna e a direção da corrente comuta, de modo que um total de quatro estados mecânicos do motor de passo são gerados. A unidade de meio passo é relativamente mais complicada do que o modo de avanço de passo completo. Ao mesmo tempo, ambas as fases podem precisar ser energizadas, como mostrado na Figura 1, que duplica a resolução do passo do motor. O acionamento subdividido, o ângulo da etapa do rotor do motor diminuirá conforme o número de subdivisões aumentar e a rotação do motor ficará cada vez mais estável. Por exemplo, uma seqüência de subdivisão de 32 segmentos é chamada de modo de unidade do oitavo passo.
A importância da precisão do controle atual
A posição do rotor bipolar do motor de passo depende da quantidade de corrente que flui através dos dois enrolamentos da bobina. Em geral, os principais indicadores para a seleção de um motor de passo são o posicionamento mecânico preciso ou o controle preciso da velocidade do sistema mecânico. Portanto, o controle de precisão da corrente de enrolamento é muito importante para o bom funcionamento do motor de passo.
Em sistemas mecânicos, há dois problemas que podem levar a um controle de corrente impreciso:
No caso de operação de baixa velocidade ou motor de passo para controle de posição, o número de etapas de cada motor de subseção está incorreto, resultando em posicionamento incorreto.
Em altas velocidades, a não linearidade do sistema pode causar mudanças de curto prazo na velocidade do motor, tornando o torque instável e aumentando o ruído e a vibração do motor.
Controle PWM e modo de decaimento atual (DecayMode)
A maioria dos CIs de acionamento do motor de passo se baseia nas características de indutância dos enrolamentos do motor de passo para alcançar a regulação de corrente do PWM. Através do circuito de ponte H composto pelos MOSFETs de potência correspondentes a cada enrolamento, à medida que o controle PWM é iniciado, a tensão da fonte de alimentação é aplicada aos enrolamentos do motor, gerando assim uma corrente de acionamento. Quando a corrente atinge o valor definido, a ponte H comuta o estado de controle, causando a queda da corrente de saída. Após um tempo fixo, um novo ciclo de PWM será iniciado novamente e a ponte H irá gerar novamente a corrente da bobina.
Este processo é repetido para fazer com que a corrente de enrolamento suba e desça. Através da amostragem atual e controle de estado, o valor da corrente de pico de cada segmento pode ser ajustado e controlado.
Depois que a corrente de pico esperada é atingida, existem duas maneiras de controlar a atenuação atual do enrolamento da ponte H:
Curto-circuito do enrolamento (enquanto liga o MOSFET no lado baixo ou alto), a corrente decai lentamente.
A ponte H inverte a condução, ou permite que a corrente flua através do diodo do corpo do MOSFET, e a corrente decai rapidamente.
