新一代电流控制技术助力 步进马达效能大跃进
时间：2022-03-14来源：佚名
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许多机器采用步进马达设计以提升经济性，更安静、更平滑和更高能效。为提供更好的用户体验。现在新一代解决方案以最少的额外电路实施新的控制策略，使无刷直流(BLDC)马达能实现高能效和平滑性。 BLDC马达低噪又省电 成本偏高美中不足 世界各地每天都有人在使用内置马达驱动的上百万台小型电子装置，利用步进马达实现低成本的运动控制，简单而不需要复杂的微处理器驱动器。这些装置包括多功能的办公室打印机或扫描仪、销售终端机、缝纫机和众多工业应用。 许多情况下，步进马达尽管不是完美或理想的方案，但却最符合各种需求。马达噪声会形成干扰，特别是在工业场景中，大量马达在相同区域同时运行时。此外，马达降低转速仍会耗电，不仅不环保，也影响了手持应用的电池使用时间。而且，低总能效导致高散热，有时产品的设计必须再加上散热风扇，这增加了成本、复杂度和电力需求，并降低了系统的可靠性。 可替代的马达类型，如无刷直流(BLDC)马达，可克服步进马达这些众所周知的缺点。它们的能效极高，采用优化的马达控制，其自由步态(Step-free)的运动控制更安静平滑，消耗的功率更少，产生的热量也更低。 相对的，采用BLDC的整体系统成本往往更高。部分原因在于控制BLDC必须在一个微控制器内运行更复杂的演算。而且从步进马达改为BLDC，机械子系统需要大规模的重新设计，还须要开发控制软件。这些需求显著增加项目成本和延长上市时间。最终设计完成后，团队必须花时间收集长期的可靠数据。 媲美BLDC效能 步进马达再升级 更好的方案是，步进马达驱动可拥有比拟BLDC的效率，低噪声，但不需庞大的重新设计或昂贵的控制组件，如此一来，设计人员可创造出更安静、环保、可靠，且毋需散热风扇的新一代装置。 两个关键领域的改进能让步进马达控制器的现有机制实现彷若BLDC的性能，产品设计者也有机会实现其设计目标。这两个领域便是马达驱动电流的调整和步进脉冲产生的方法。 以安森美半导体为例，该公司的LC898240电流控制器提供了根据马达负载变化自动优化驱动器定电流设置的一种方案。这使步进马达能高效驱动，类似于BLDC的运动，同时尽量减小噪声和能耗。马达的负载则藉由监测图1所示马达绕组里的BEMF(反电动势)波形而得。 图1 根据负载调节电流，实现更高能效、更安静的运行。 |
