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机器人工业应用等步进电机驱动MS4989参数与应用

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2022-5-24 21:12:06 13093 步进电机机器人

0 描述 MS4989 是一款双极微步进电机驱动芯片，内置有4bit DAC，可以实现全步进，1/2，1/16，1/64，4 种步进模式；芯片具有最大 35V，±1.5A 的驱动能力。MS4989 为脉冲控制步进模式，每在 STEP 脚加一个脉冲，电机前进一个微步；不需要相位序列表，也不需要高频控制线以及复杂的程序控制界面。另外 MS4989 还具有固定电流衰减周期的整流器，能自动选择电流的衰减模式：慢衰减和混合衰减。混合衰减模式在前段衰减时间内为快衰减，剩余时间为慢衰减，此种衰减模式有助于减小电机噪声，增加步进精度以及降低功耗。内部的同步整流电路能降低功耗，内置有过温保护，过流保护，低压保护以及短路保护电路，且芯片不需要特殊的上电过程。特点低输出导通电阻自动电流衰减模式的选择和检测同步整流混合衰减和慢衰减两种模式内置 5V LDO 输出，不需要逻辑电源可兼容 5V 和 3.3V 逻辑输入全步进，1/2，1/16，1/64 细分模式过温保护、欠电压保护低电流睡眠模式（<50uA）应用安防视频监控 3D 打印机器人技术工业应用封装内部框图管脚排列管脚排列典型应用功能描述芯片运作 MS4989 可以通过 MSx 脚可以选择全步进，1/2，1/16，1/64 步进四种细分模式，由 NDMOS构成的两个全桥结构中的电流通过固定衰减周期的 PWM 控制电路进行同步整流。每次步进中的输出电流由 VREF电压，外部电流 SENSE 电阻，以及 DAC 输出电压共同决定。在上电和重置时，DA 输出和相位电流极性被置为初始 HOME 态（HOME 态为 DA 最大输出电压的 0.707 位置），并且电流整流在各相位为混合衰减模式。当 STEP 命令到来后，DAC 输出和电流极性开始正常运作。步进步长由 MSx 控制。步进阶段下降时衰减模式为混合衰减，步进上升时为慢衰减，这种工作模式称为自动衰减模式。自动衰减模式的选择提高了电机工作性能，同时也减小了电机反电动势引起的电流波形的扭曲变形。 1．微步控制（MS1， MS2）微步阶数由 MS1，MS2 共同控制，如表 1 所示。MSx 有一个 400kΩ的下拉电阻。需要检测STEP 信号的上升沿才能进行步进模式切换。如果需要改变步进模式，就需将译码器重置，否则就必须在两种步进模式共同的步进位置进行切换，以免丢步。当芯片因过温或过流保护而掉电重置时，转换器将被置于 HOME 态纠正所有的步进模式。负载短路保护和接地保护当电机负载短接在一起或者直接接地时，芯片将通过检测过流保护自己，并关断短路的驱动管，阻止对内部器件的损坏。当短路保护有效后需要 SLEEP 变 1，或者 VBB 置 0 才会使电路恢复工作。当两输出短接，电流流过 SENSE 电阻。1us 过后 SENSE 电阻上的电压满足故障条件，这使得驱动管进入固定衰减期。在固定衰减周期结束后，驱动管重新打开，过程重复。在这个条件下驱动管完全免受过流影响，但是短路会持续一段时间等同于驱动管的固定衰减期。同步整流当芯片进入衰减期时负载电流会根据已选择的衰减模式继续流动。同步整流的特点就是在电流衰减时打开合适的 FET。通过 FET 低的导通阻抗短路掉续流二极管，这样可以有效的减小功耗，并省掉在其他很多应用中肖特基二极管的使用。在负载电流将近为 0 时同步整流关闭，阻止反向的负载电流。 15. FG 输出当芯片检测模块检测到异常情况时，FG 输出低电平。FG 开漏输出，下拉电流最大 15mA 0
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