【導讀】步進(jìn)電機有許多不同類(lèi)型，但永磁體和混合步進(jìn)電機有兩種主要繞組配置，通過(guò)兩相驅動(dòng)——單極性和雙極性。單極電機的常見(jiàn)接線(xiàn)配置是連接到電機繞組（A +，A-，B +和B-）的六根導線(xiàn)，以及連接到電機供電電壓Vm的每相的中心抽頭，如圖1所示。
圖1：六線(xiàn)單極步進(jìn)電機繞組連接
這種配置中，電機通過(guò)接通電機繞組的各個(gè)段來(lái)進(jìn)行換向，這意味著(zhù)電流僅需在一個(gè)方向上流動(dòng)。這種配置可以簡(jiǎn)化驅動(dòng)電路的設計，因為只需要四個(gè)低側開(kāi)關(guān)和續流二極管即可接通繞組的各個(gè)段。圖2說(shuō)明了采用2.0A單極步進(jìn)電機驅動(dòng)DRV8805的此類(lèi)配置。
圖2：DRV8805與單極電機連接時(shí)的布線(xiàn)
簡(jiǎn)化設計需要權衡的因素是：在任何給定時(shí)刻，電機僅使用一半的繞組，從而無(wú)法實(shí)現最大的轉矩能力。
相反，雙極步進(jìn)電機只有四根導線(xiàn)連到電機繞組，分別標記為A+、A-、B+和B-。如圖3所示，雙極步進(jìn)電機沒(méi)有中心Vm抽頭。
圖3：四線(xiàn)雙極步進(jìn)電機繞組連接
由于缺少中心抽頭，雙極步進(jìn)電機需要電流雙向流入繞組，因此需要更多的電子器件來(lái)推挽電流?，F在可接通全繞組，從而產(chǎn)生比單機繞組配置更高的可用轉矩。
通過(guò)對繞組連接進(jìn)行少量重新配置后，可將單極步進(jìn)電機用作雙極步進(jìn)電機。使用六線(xiàn)單極電機執行此操作時(shí)，請斷開(kāi)各相中心Vm抽頭的連接，并用電工膠帶將其粘住。如圖4所示，這種也稱(chēng)為雙極串聯(lián)的布線(xiàn)配置現在允許雙向（雙極）電流在電機繞組中流動(dòng)。
圖4：配置單極步進(jìn)電機繞組作為雙極串聯(lián)步進(jìn)電機進(jìn)行驅動(dòng)
這種重新配置確實(shí)存在一些基本權衡因素。雙極串聯(lián)配置為整個(gè)繞組供電，因此與單極步進(jìn)電機相比，在保持位置和較低速度下可獲得更高轉矩。但這給雙極串聯(lián)步進(jìn)電機帶來(lái)了更高的總電感，且在更高速度下，其有效轉矩的下降速度要比單極配置的下降速度更快（圖5）。
圖5：?jiǎn)螛O與雙極串聯(lián)步進(jìn)電機轉矩/速度曲線(xiàn)
此行為歸因于輸出轉矩與速度和電感的反比例關(guān)系，如公式1所示：
該公式中，τ是轉矩，Vm是電機供電電壓，v是電機速度，L是電機電感。
許多應用都可在其系統中使用單極或雙極步進(jìn)電機，包括暖通電子膨脹閥、ATM模塊和打印機。無(wú)論步進(jìn)電機的類(lèi)型如何，使用雙極步進(jìn)電機驅動(dòng)集成電路均具有優(yōu)勢。您可以：
1. 減少在不同電機類(lèi)型的系統之間重新設計電路板的時(shí)間，
2. 采購更少的組件，并且
3. 提供更廣泛的產(chǎn)品和性能。
TI的20-V、2.0-A DRV8847和50-V、1.5-A DRV8436等步進(jìn)電機驅動(dòng)可以靈活地驅動(dòng)單極步進(jìn)電機和雙極步進(jìn)電機。 我們還提供專(zhuān)用的單極步進(jìn)驅動(dòng)器，例如 2.0-ADRV8803、DRV8804、DRV8805和DRV8806。
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