步进电机驱动电路利优缺点分析

步进电机是一种将电能转换为动能的执行机构。相比其他电机其具有较高的定位精度，无位置累积误差的优点;开环控制系统使其成本教低。因此能在数控领域得到了广泛的应用。 由于步进电机在低速运行时的振动、噪声大，在振荡频率附近运行时易产生共振，输出转矩随着步进电机的转速升高而下降，这些缺点限制了步进电机的应用范围。

步进电机的以上特点，解决办法有两个：1、生产出更好的步进电机，这也是根本上决定消除负面特点的硬件措施，2、设计出更好的驱动器，好的驱动器可以避讳电机的种种不足，可以显著地提高步进电机的性能。由于电机生产出来以后他的所有参数都是固定的，因此提高驱动器的性能是解决问题的关键，本文讨论的关键是各种驱动技术的缺点和难点。

1 步进电机驱动控制系统

①运动控制电路：用于产生运动和转向的脉冲，脉冲的速度可以控制电机运转速度。

②步进驱动电路：由两部分组成(A、计算电机运动的脉冲数和控制电机的各种状态;B、功率输出电路，用于将控制输出实现电机运动或停止的各种目的)，根据这两个的组合不同可以分成以下几种：恒电压驱动方式，高低压驱动，自激恒电流斩波驱动，电流比较斩波驱动，潜进式驱动(最新的驱动技术)。

③步进电机：步进驱动器驱动步进电机，实现由电能转化为动能的过程。

2 步进电机驱动方电路优缺点分析

恒电压驱动

单电压驱动是指在电机绕组工作过程中，只用一个方向电压对绕组供电，多个绕组交替提供电压。该方式是一种比较老的驱动方式，现在基本不用了。

优点：电路简单，元件少、控制也简单，实现起来比较简单

缺点：必须提供足够大的电流的三极管来进行开关处理，电机运转速度比较低，电机震动比较大，发热大。由于已经不再使用，所以不多描述。

高低压驱动

由于恒电压驱动存在以上诸多缺点，技术的进一步发展，研发出新的高低压驱动来改善恒电压驱动的部分缺点，高低压驱动的原理是，在电机运动到整步的时候使用高压控制，在运动到半步的时候使用低压控制，停止时也是使用低压来控制。

优点：高低压控制在一点程度上改善了震动和噪音，第一次提出细分控制步进电机的概念，同时也提出了停止时电流减半的工作模式。

缺点：电路相对恒电压驱动复杂，对三极管高频特性要求提高，电机低速仍然震动比较大，发热仍然比较大，现在基本上不使用这种驱动模式。

自激式恒电流斩波驱动