步进电机的驱动控制线路

根据步进式伺服系统的工作原理，步进电机驱动控制线路的功能是，将具有一定频率f、一定数量和一定方向的进给脉冲转换成控制步进电机各相定子绕组通断电的电平信号。电平信号的变化频率、变化次数和通断电顺序要与进给指令脉冲的频率、数量和方向对应。

一个较完善的步进电机的驱动控制线路组成：

1、脉冲混合电路

无论是来自于数控系统的插补信号，还是各种类型的误差补偿信号、手动进给信号及手动回原点信号等，它们的目的无非是使工作台作正向进给或负向进给。通过脉冲混合电路可将上述信号混合为使工作台正向进给的“正向进给”信号或使工作台负向进结的“负向进给”信号。

2、加减脉冲分配电路

当机床在正向进给脉冲的控制下正在沿正方向进给时，由于各种补偿脉冲的存在，可能还会出现极个别的负向进给脉冲；同样，当机床在负向进给脉冲的控制下正在沿负方向进给时，还可能会出现极个别的正向进给脉冲。

在实际的机床进给控制中，这些与某个进给方向相反的个别脉冲指令的出现，意味着步进电机正在沿着一个方向旋转时，再向相反的方向旋转极个别几个步距角。根据步进电机的工作原理，要做到这一点（即电机正在沿着某个方向旋转时，再向相反的方向旋转极个别几个步距角），必须首先使步进电机从该旋转方向静止下来，然后才能向相反的方向旋转，待旋转极个别几个步距角后，再恢复至原来的方向继续旋转进给。这从机械加工工艺性方面来看是不允许的．即使是允许，控制线路也相当复杂。一般采用的方法是，通过加减脉冲分配电路从该进给方向的进给脉冲指令中抵消相同数量的相反方向补偿脉冲，如图所示。

3．加减速电路(自动升降速电路)

根据步进电机加减速特性，进入步进电机定子绕组的电平信号的频率变化要平滑．而且应有一定的时间常数。但由加减脉冲分配电路来的进给脉冲频率的变化是有跃变的。

为了保证步进电机能够正常、可靠地工作，上述跃变频率必须首先进行缓冲，使之变成符合步进电机加减速特性的脉冲频率，然后再送入步进电机的定子绕

组。加减速电路就是为此而设置的。经过该电路后，输出脉冲的个数与输入的进给脉冲的个数相等，以保证电机不会丢步。

4．环形分配器

作用：把来自于加减速电路的一系列进给脉冲指令，转换成控制步进电机定子绕组通、断电的电平信号，电平信号状态的改变次数及顺序与进给脉冲的个数及方向对应。环形分配器可以由硬件逻辑线路构成，也可以用软件来实现。

5.功率放大器

从环形分配器来的进给控制信号的电流只有几毫安，而步进电机的定子绕组需要几安培电流。因此，需要对从环形分配器来的信号进行功率放大，以提供幅值足够，前后沿较好的励磁电流。