一、TB6600步进电机驱动芯片介绍
TB6600数据手册写的驱动电流可以达到5A,有五种细分方式(1,1/2,1/4,1/8,1/16)
注意当M1=M2=M3=1(均为高电平)或M1=M2=M3=0(均为低电平)时都没有输出,其他情况正常。
二、驱动电路原理图
1、 原理图
原理图中主要有光电隔离电路(主要和上一级的控制电路进行隔离),5V电源模块电路(提供5V电源),闲时自动半流电路(在电机不工作时减小输出电流),电机放电回路(给电机放电),参考电压调整电路(调整输出电流)等。
二、方向信号(DIR)和使能信号(EN)的光耦隔离
470欧电阻用于限流,D9、D10使用的是1N4148二极管,用于防止正负接反。U2、U3使用的是EL817进行光耦隔离。R13、R15是两个上拉电阻,在没有输出时将信号拉高
三、脉冲信号隔离
分析同上,使用的是6N137。
四、电源模块
实测R28和R26这两个电阻不接就可以正常工作,接上R28反而输出电压不正常。这里使用的降压芯片是XL7005A。LED灯用于显示通电后显示。
五、TB6600主芯片电路
这里的一脚ALERT和四脚Latch/Auto都没有接,ALERT主要用于显示是否在TSD或ISD检测下,Latch主要用于决定TSD的返回方式,我这里都没有用到。
11脚NFB和15脚NFA分别并联了两个300毫欧电阻,所以Rnf为0.15欧姆,这个参数在后面计算输出电流大小时会用到。
23脚OSC接了51k电阻,数据手册中有给出介绍
24脚Vreg根据数据手册接了100nf电容,数据手册中如下
同时Vreg还是5V,可以同时接到R9和C2然后从中间接到复位引脚,即RC上电复位。
六、自动半流电路
使用的是SN74LS123芯片,主要作用是当没有检测到脉冲信号时在1Q引脚(TQ1)输出低电平,在自动半流开关打开的情况下(在拨码开关中选到ON即可打开),进而使TB6600芯片上的TQ引脚为低电平,控制TB6600输出为原来的30%,实现没有脉冲的时候自动降低电流。
七、参考电压调整电路
实测输出参考电压Vref大概可以在0.33V-1.81V,根据数据手册给的公式Io=(1/3*Vref)/Rnf,可以算出输出电流可以在(1/3 * 0.33)/0.15=0.73A到(1/3 * 1.81)/0.15=4.02A之间调节,可以在42、57、86等步进电机上使用。
八、电机放电回路
主要给电机进行放电,用了8个ss310二极管。
九、电源滤波电路
给主芯片TB6600的VCC引脚的输入电压进行滤波,D12型号为SMAJ51CA,是一个双向二极管。
十、M1、M2、M3、TQ上拉电路
TQ和TQ1之间的开关用于选择是否开启自动半流,如果开关没有打开,则TQ会一直处于高电平,即TB6600会100%输出,无法实现自动半流。
十一、端口
注意VIN上面接了一个保险丝(0451004.MRL),用于电流过大时自动熔断实现保护。
三、PCB板
一、pcb正面
二、pcb反面
三、三维视图
这是用立创EDA画的,使用起来感觉很方便,pcb部完线以后三维图直接可以生成。
四、实物图
一、实物照片
焊接的时候千万注意不要虚焊,不然会出现各种莫名奇妙的问题,比如用手摁一下就能工作,松手就不行了,我最后重新给每个引脚继续上锡加焊了一遍,驱动器就可以完美工作了。
我用的是STM32F103C8T6来产生脉冲,很简单,就让单片机输出一个脉冲信号就行,我这里是加了一个OLED显示屏来显示脉冲频率,还用了四个按键对脉冲进行控制。
最后,附上gerber制板文件,有兴趣的可以下载,附BOOM清单,欢迎大家学习交流。
gerber文件以及BOOM清单百度网盘下载地址如下
链接:https://pan.baidu.com/s/1cOioGSWVlIVrnv6rc1wyaQ
提取码:f7v9
这个步进电机驱动的效果视频可以去b站视频观看:
观看地址
https://www.bilibili.com/video/BV1Le411j7ZK/文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-782136.html
最后还要说明,这个原理图参考了https://wenku.baidu.com/view/cca3bd2ae009581b6ad9eba0.html这个原文档,同时参考了这位仁兄的博客https://blog.csdn.net/Britripe/article/details/82985076。如有侵权,请联系删除,多谢。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-782136.html
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