通过简单的接线配置将单极步进电机驱动为双极步进电机

电源

步进电动机有许多不同的品种，但是永磁体和混合式步进电动机有两种主要绕组配置，它们由两相驱动：单极性和双极性。单极电动机的常见接线配置是连接到电动机绕组（A +，A-，B +和B-）的六根电线，以及连接到电动机电源Vm的每相的中心抽头，如图1所示。

图1：六线单极步进电机绕组连接

在这种配置中，电动机通过接通电动机绕组的每一部分来进行换向，这意味着电流仅需要在一个方向上流动。这种配置使驱动电路的设计有些简单，因为您只需要四个低端开关和再循环二极管即可接通绕组的每个部分。图2说明了采用2.0A单极步进电机驱动器DRV8805的配置。

图2：连接到单极电机时的DRV8805接线

为了简化设计，需要权衡取舍的是，在任何给定的时刻，电动机仅使用一半的绕组，从而阻止了全部转矩能力。
相反，双极步进电机只有四根线连接到电机绕组，它们也标记为A +，A-，B +和B-。如图3所示，双极步进电机没有中心Vm抽头。

图3：四线双极步进电机绕组连接

由于缺少中心抽头，双极步进电动机需要电流在绕组中的两个方向上流动，因此需要更多的电子器件来推动和拉动电流。现在可以接通全绕组，从而产生更高的可用转矩，这与单极绕组配置相反。
通过稍微重新配置绕组连接，您可以将单极步进电机用作双极步进电机。要使用六线单极电动机执行此操作，请断开各相的中心Vm抽头的连接，并用胶带将其粘住。如图4所示，这种布线配置（也称为双极串联）现在允许双向（双极）电流在电机绕组中流动。

图4：配置单极步进电机绕组以作为双极串联步进电机进行驱动

这种重新配置确实存在一些基本的权衡。双极串联配置为整个绕组供电，因此与单极步进电机相比，在保持位置和较低速度下可获得更高的转矩。然而，这给双极串联步进电动机带来了更高的总体电感，并且在更高的速度下，其有效转矩的下降速度要比单极配置的下降速度更快（图5）。

图5：单极与双极串联步进电机转矩/速度曲线

此行为归因于输出转矩与速度和电感的反比例关系，如公式1所示：

（1）

其中τ是转矩，V m是电动机电源电压，v是电动机速度，L是电动机电感。
许多应用程序都可以在其系统中使用单极或双极步进电机，包括加热，通风和空调电子膨胀阀，ATM模块和打印机。无论步进电动机的类型如何，使用双极步进电动机驱动器集成电路均具有优势。您可以：