電機控制集成電路的選用第七講 步進電機驅(qū)動電路uc3770的選用
吳紅星，高寒英，程樹康(哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001)
摘 要：uc3770a/b是一種高性能全橋驅(qū)動芯片，可提供更高的工作電流和更低的飽和電壓。利用數(shù)片uc3770a/b以及少量的外圍元件可構(gòu)成完整的步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)，其驅(qū)動信號可由微處理器及邏輯電路提供。
關(guān)鍵詞。兩相步進電動機；全橋驅(qū)動；半步距
中圖分類號：tm301.2 文獻標(biāo)識碼：c 文章編號：1001- 6848 (2000) 01- 0044 - 02
1 引 言
unitrode公司生產(chǎn)的uc3770alb集成電路是高性能全橋驅(qū)動芯片，適用于小功率步進電機一相繞組雙極性驅(qū)動。用外部邏輯電路構(gòu)成的邏輯分配器或微處理器分配信號，由若干片這樣電路和少量無源元件可組成一個完整的多相步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)整步（基本步距）、半步或微步距控制，控制方式是雙極性、固定關(guān)斷時間的斬波電流控制。
2 uc3770的主要特點
(1)可實現(xiàn)整步、半步、微步距控制。
(2)驅(qū)動輸出雙向電流可達2a。
(3)步進電動機工作電匝為10～50v。
(4)電流控制范圍5ma～2a。
(5)h橋的功率管有較低的飽和壓降。
(6)內(nèi)部有2bitd/a電流電平選擇電路。
公司生產(chǎn)的同種系列產(chǎn)品還有uc3717、uc3717a、uc3770alb與其不同在于它們能提供更大的工作電流和更低的飽和壓降。uc3770a/b比較器的門檻電平為********、百分之71、百分之50，uc3770a/b的h橋梁上臂并聯(lián)的二極管需用戶自加。
3主要技術(shù)指標(biāo)
4 uc3770a/b內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理
uc3770a/b芯片主要由6個部分組成：h橋驅(qū)動輸出；相極性邏輯電路；三個電流比較器和基準(zhǔn)電壓分壓器；電流電平選擇電路；單穩(wěn)態(tài)電路。
h橋輸出級：此部分是由達林頓功率管構(gòu)成的典型h橋電路，其上橋臂沒有續(xù)流二極管，因此要在芯片外部加上快恢復(fù)續(xù)流二極管。根據(jù)上橋的續(xù)流二極管在續(xù)流時提升15腳或1腳電壓的作用，能使上橋臂功率管在續(xù)流時有較低的飽和壓降，減少功耗，改善了輸出級電路的功率。
相級性輸入信號：8腳的信號邏輯電平?jīng)Q定了繞組電流的方向。輸入通道設(shè)有施密特觸發(fā)電路，由一個固定的延時電路，它可以抑制噪聲，同時能避免h橋在電流反向時出現(xiàn)交叉導(dǎo)通。
電流控制電路。由基準(zhǔn)電壓電路、3個電平比較器、單穩(wěn)態(tài)電路、選通電路組成。單穩(wěn)態(tài)電路能固定一個“關(guān)斷時間”控制下橋臂功率管實現(xiàn)恒流斬波控制，“關(guān)短時間”off由2腳的rr和ct決定：
7腳和9腳構(gòu)成的邏輯可通過控制基準(zhǔn)電壓對電流進行控制，如表2所示。
在16腳外接r．采樣電阻，代表繞組電流的采樣電流經(jīng)過rc電路濾波后送至10腳，10腳輸入的電壓和所定的基準(zhǔn)電壓比較，觸發(fā)單穩(wěn)電路，控制下橋臂功率管開斷。
5 uc3770典型應(yīng)用
由兩片uc3770a/b芯片可組成一個兩相永磁轉(zhuǎn)向控式或混合式步進電機控制系統(tǒng)。半步工作方式兩相激勵與單項激勵交替出現(xiàn)，每一拍轉(zhuǎn)矩不等
兩相激勵時，兩相轉(zhuǎn)矩矢量合成，是單相轉(zhuǎn)矩的1.4信左右。圖1為半步距8拍運行的脈沖波形。
圖2所示的是驅(qū)動半步距步進電動機電路的原理圖。
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