圖5：MP6500電路框圖。
MP6500最大驅(qū)動(dòng)電流峰值為2.5A(具體取決于封裝和PCB設(shè)計(jì))；電源電壓范圍從4.5V至35V。 支持整步，半步，四分之一步，八分之一步驅(qū)動(dòng)模式。不需要外部電流檢測(cè)電阻，只需要一個(gè)接地的小型、低功耗電阻去設(shè)定繞組電流峰值。
內(nèi)部電流檢測(cè)依賴于精準(zhǔn)的功率管及相關(guān)電路的匹配設(shè)計(jì)，可以保證始終準(zhǔn)確采樣繞組電流，從而提高步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。
通常情況下， MP6500工作在慢衰減模式下。然而，當(dāng)一個(gè)固定關(guān)斷時(shí)間結(jié)束，慢衰減結(jié)束后，如果當(dāng)前繞組電流仍高于預(yù)期水平，快衰減模式會(huì)被開(kāi)啟以用來(lái)迅速減小驅(qū)動(dòng)電流到所需值。 這種混合控制模式，使得驅(qū)動(dòng)電流快速下降到零，同時(shí)又保證平均電流盡量接近設(shè)定值。 當(dāng)step跳變時(shí)，快衰減就被采用使得當(dāng)前電流迅速被調(diào)整到零，如圖6所示。
圖6：MP6500的自動(dòng)衰減模式(step跳變時(shí))。
如果電源電壓高，電感值低，或所需的峰值電流幅值很低，電流很有可能高于設(shè)定值。由于blanking time，每個(gè)PWM周期都會(huì)有一個(gè)最小導(dǎo)通時(shí)間，此時(shí)許多傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器無(wú)法控制繞組電流。如果發(fā)生這種情況，MP6500會(huì)不斷采用快衰退模式來(lái)保證繞組電流一直不超過(guò)設(shè)定值(見(jiàn)圖7)。
圖7： MP6500的自動(dòng)衰減模式(低電流情況下)。
這種自適應(yīng)衰減模式與只使用慢衰減模式相比，平均電流的變化比較小。由于快速衰減模式只用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電流低于設(shè)定值，誤差比在整個(gè)PWM關(guān)斷時(shí)間采用快衰減模式要小的多。
這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于不同的電機(jī)和電源電壓，用戶不需要做任何系統(tǒng)調(diào)整，衰減模式是完全自動(dòng)調(diào)整的。 而傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)于不同應(yīng)用，必須調(diào)整衰減模式甚至PWM關(guān)斷時(shí)間，以得到最好的運(yùn)行質(zhì)量。
使用了這種電流調(diào)節(jié)方法，MP6500可以確保整個(gè)周期的平均繞組電流都準(zhǔn)確穩(wěn)定(見(jiàn)圖8)，明顯改善了電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。
圖8：MP6500輸出電流波形
電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量測(cè)量
步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，往往很難準(zhǔn)確的量化評(píng)估。通常，靠人的眼睛，耳朵，手來(lái)判斷相對(duì)位置，噪聲和振動(dòng)的情況。這些方法都很難精確測(cè)量每個(gè)細(xì)分段的位置精度。一個(gè)步距角1.8°步進(jìn)電機(jī)，每八分之一步對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度為0.225°，非常小。 在電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，比較容易的測(cè)試方法是時(shí)域測(cè)量， 定位誤差會(huì)轉(zhuǎn)化為速度的變化。速度隨時(shí)間的變化可以用示波器測(cè)量出來(lái)。為了實(shí)現(xiàn)這些測(cè)量，測(cè)試設(shè)備需要一個(gè)高分辨率的光學(xué)編碼器和與步進(jìn)電機(jī)支架組裝在一起的磁粉制動(dòng)器。
步進(jìn)電機(jī)選用的是一個(gè)用于小型工業(yè)設(shè)備或3D打印機(jī)的XY位移平臺(tái)的典型電機(jī)：1.8°步距角NEMA 23步進(jìn)電機(jī)，電感量為2.5mh，額定電流2.8A。
要進(jìn)行運(yùn)行質(zhì)量測(cè)量，還需要一個(gè)頻率電壓轉(zhuǎn)換器(Coco Research KAZ-723)去處理光電編碼器的輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后就可以在示波器和頻譜分析儀上分析處理。這個(gè)電壓信號(hào)實(shí)時(shí)代表了不斷更新的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
測(cè)試設(shè)備如圖9，圖10所示。
圖9：電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。
