Драйвер для униполярных шаговых двигателей, иногда возникает потребность запуска шаговых двигателей. Да, сейчас есть огромное количество всевозможных драйверов с микроконтроллерном управлением. Но иногда нужна простая схема для управления. Представленная в статье конструкция драйвер для униполярных шаговых двигателей не такая сложная и позволяет решает следующие задачи.
* Управляет 4-фазным шаговым двигателем.
* Обеспечивает плавную регулировку скорости вращения и изменение направления вращения.
* Реализует функцию торможения двигателя при остановке.
Принципиальная схема драйвер для униполярных шаговых двигателей показана на рисунке.
Драйвер был выполнен с использованием трех интегральных микросхем 4000 серии и четырех силовых полевых МОП-транзисторов. Схема синхронизируется генератором прямоугольных импульсов, собранного на логических элементах И-НЕ. Рабочая частота этого генератора определяется суммой сопротивления R2 4-PR1 и емкости конденсатора C1 и может регулироваться в широком диапазоне с помощью потенциометра PR1.
Фрагмент схемы с EXOR и JK-триггерами создается счетчиком, на выходах которого высокий уровень смещается во времени с тактовыми импульсами. Переключатель S1 (JP1) используется для изменения направления работы счетчика и, таким образом, для изменения направления вращения двигателя.
Двигатель можно останавливать и запускать переключателем S2 (JP2). Катушки четырехфазного шагового двигателя питаются от четырех полевых МОП-транзисторов (T1 … T4). Использование в модельной системе мощных транзисторов типа БУЗ11 — решение, гарантирующее корректную работу мощных двигателей.
На рисунке представлены формы сигналов на разъеме X2, к которому подключены обмотки униполярного шагового двигателя.
Как вариант драйвер для униполярных шаговых двигателей может быть собран на печатной плате, расположение компонентов которой представлена на рисунке.
Сборку схемы начинаем с пайки резисторов и панелей для интегральных микросхем в плату, а завершаем разъемами и силовыми транзисторами. Замыкание разъемов JP1 и JP2 выполняет ту же функцию, что и нажатие кнопок S1 и S2, поэтому их можно подключить к нормально разомкнутым кнопкам и вынести за пределы платы контроллера. Плата сконструирована таким образом, что можно установить транзисторы на общий радиатор, предварительно изолировать их изоляционными прокладками друг от друга и радиатора. На печатной плате есть цепи, по которым будет протекать значительный ток, и их стоит хорошо залудить.
После сборки схемы необходимо очень внимательно проверить, не произошло ли при сборке короткого замыкания в точках пайки. Схема, собранная из заведомо исправных компонентов, не требует настройки, однако следует соблюдать, подключение источника питания и обмоток двигателя к плате драйвера. В случае питания схемы управления и двигателя одним и тем же напряжением, которое находится в диапазоне 5 … 15В и не превышает потребляемый ток, превышающий 1 А, следует установить перемычку JP3 и подключить источник питания к разъему X3.
Если параметры питания шагового двигателя не находятся в пределах напряжения питания управляющей части, нужно снять перемычку JP3, и подключить напряжение питания к разъему X3 в указанных выше пределах и подать напряжение питание в соответствии с параметрами используемого шагового двигателя к разъему X2. Способ подключения униполярного шагового двигателя можно посмотреть на рисунке.
