恒電壓驅動方式單電壓驅動單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中,只用一個方向電壓對繞組供電。如圖2所示,L為電機繞組,VCC為電源。當輸入信號In為高電平時,提供足夠大的基極電流使三極管T處于飽和狀態,若忽略其飽和壓降,則電源電壓全部作用在電機繞組上。當In為低電平時,三極管截止,繞組無電流通過。
為使通電時繞組電流迅速達到預設電流,串入電阻Rc;為防止關斷T時繞組電流變化率太大,而產生很大的反電勢將T擊穿,在繞組的兩端并聯一個二極管D和電阻Rd,為繞組電流提供一個泄放回路,也稱“續流回路”。單電壓功率驅動電路的優點是電路結構簡單、元件少、成本低、可靠性高。但是由于串入電阻后,功耗加大,整個功率驅動電路的效率較低,僅適合于驅動小功率步進電機。高低壓驅動為了使通電時繞組能迅速到達設定電流,關斷時繞組電流迅速衰減為零,同時又具有較高的效率,出現了高低壓驅動方式。如圖3所示,Th、T1分別為高壓管和低壓管,Vh、V1分別為高低壓電源,Ih、I1分別為高低端的脈沖信號。在導通前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率,而在前沿過后用低電壓來維持繞組的電流。高低壓驅動可獲得較好的高頻特性,但是由于高壓管的導通時間不變,在低頻時,繞組獲得了過多的能量,容易引起振蕩。可通過改變其高壓管導通時間來解決低頻振蕩問題,然而其控制電路較單電壓復雜,可靠性降低,一旦高壓管失控,將會因電流太大損壞電機。恒電流斬波驅動方式自激式恒電流斬波驅動為自激式恒電流斬波驅動框圖。把步進電機繞組電流值轉化為一定比例的電壓,與D/A轉換器輸出的預設值進行比較,控制功率管的開關,從而達到控制繞組相電流的目的。從理論上講,自激式恒電流斬波驅動可以將電機繞組的電流控制在某一恒定值。但由于斬波頻率是可變的,會使繞組激起很高的浪涌電壓,因而對控制電路產生很大的干擾,容易產生振蕩,可靠性大大降低。