原创 步进电机驱动笔记-A3981介绍

2014-1-27 15:55 2845 8 8 分类: 工业电子 文集: 步进电机驱动笔记
ALLEGRO步进电机驱动器芯片A3981介绍  2013-04-15 20:40

 特性:

  • 峰值电流1.4A,28V
  • 低导通RDS电阻,发热小
  • 自动电流衰架模式
  • 混合衰减
  • 同步校正,功耗低
  • 保护电路
  • 交叉保护
  • 空载检测
  • 热保护
  • 堵转检测
  • SPI和SD双控制
  • 通过SPI灵活控制
从上面的介绍可以看出,芯片内部集成了MOS,所以发热成为了芯片的重点
同时带SPI口,控制更加灵活,运用起来比A3986等芯片要复杂和灵活。
描述部分和A3986的内容是差不多的,主要强调了同步校正和衰减模式以及一些保护电路
其中典型应用电路如上,现在芯片的主要内容就是如何通过SPI配置,有哪些参数是需要配置的。
内部框图也很常规,内置充电泵,和SPI接口,6位DAC和一些保护电路,以及一个PWM的一个环路。
其中的功能描述,大部分和A3986类似,以下需要注意:
应用场合,本芯片可以针对一些高温场合的应用,比如旋转灯,风门之类的场合。
引脚:其中有一个diag输出,根据SPI配置成不同的数据输出。
现在主要关注一下诊断电路,这个是很多芯片中没有涉及到的。
全桥和输出诊断:
A3981内部带短路到电源和短路到地的电路,这个根据监测绕组电流可以判断出来。
短路到电源:短路到电源通过低端MOS来检测
短路到地:通过高端MOS内部来检测
负载短路:通过高低端同时来检测
上面的几种短路,都是通过采样电流和参考电压做对比得到的。
 
短路检测时间:如果因为寄生电容或者其他原因导致错误的保护,则可以通过此时间来剔除干扰,如果保护发生,
则计时器启动,如果在设定的时间内,依然存在保护条件,则进行保护,否则进行复位。
 
错误的恢复与重置:如果一个错误检测到,在下一个步进脉冲上升沿,复位引脚拉低,直到复位寄存器或者通过SPI进行写入,
然后错误寄存器清零,输出再次进入使能,然后进入下一个类似的循环。这样做可以避免连续的错误发生时,芯片发热造成芯片的故障。
 
OPEN LOAD检测:这个没有看懂
堵转检测:此芯片的堵转检测只有特定的条件下使用才有效,并且如果要利用此条件来实现控制,需要用SPI配置其他的一些值,在使用时候也有点麻烦。
这两个技术先mark一下,看看后面的芯片中是否有更详细的描述。
 
串行接口的描述:
串口用于一些更加复杂的控制中,如果只需要简单的控制,则使用SD来控制即可。
写配置和控制寄存器
寄存器为16位,配置和控制寄存器包括配置寄存器0,配置寄存器1,运行寄存器,table load寄存器
诊断的寄存器包括两个,均为错误指示。
总表如上,其中写入的前两位为地址位
配置寄存器0:系统参数,包括同步校正,细分设置,电流设置,快衰减时间设置,blank time设置,关断时间设置,斩波频率设置,PWM斩波模式设置
配置寄存器1:系统和诊断参数,包括时钟源,过流延时,ST检测,DIAG信号源,
运行寄存器:包括控制运动和电流参数,包括相电流使能,最大电流定义,慢衰减路径,SLEW,BRAKE,衰减模式,SC设置
TABLE LAOD:设置相电流表
读回寄存器包括两个,其中一个是错误指示,另外一个包括位置值。
 
下面的内容是应用文档,从上面的寄存器就可以看出,本芯片应用还是有一定的难度的。

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