谢 辉，陈立万，谭进怀

(重庆三峡学院电子与信息工程学院，重庆 404000)

0 引言

细分驱动可有效改善步进电机运行性能，其中，最常用的是正弦脉宽调制(SPWM:Sine pulse-width modulation)方式[1]。当三相对称的阶梯正弦电流按固定时序通入三相步进电机的三相绕组，其合成磁场矢量，即各相绕组电流的合成矢量在空间作幅值恒定的旋转运动，其结构模型与永磁同步电机非常相似。一个周期正弦电流对应电机转子转过一个齿距。一个周期正弦波的阶梯数确定了每步转过的角度，通过改变驱动器输出正弦电流的频率可改变电机转速。合理选择正弦电流阶梯数，可实现恒转矩等步距角的细分[2]。

SPWM驱动电路的设计方式多样[3]，但总体来说可分为模拟式和数字式。模拟式硬件电路复杂，调试和维护较困难。随着单片机及专用SPWM集成芯片的发展，数字化SPWM细分驱动电路的应用越来越广泛。SLE4520即是一种可编程SPWM数字化控制器，通过和单片机的简单连接及合适的软件算法，可以很容易地产生三相互差120°的脉宽调制矩形脉冲，驱动主电路功率开关器件，实现步进电机微步距、高可靠性的驱动。系统结构简单、软件控制方便，可以在不修改任何硬件电路的情况下，通过改变软件的控制策略，更进一步提高系统的运行性能。

1 系统构成与硬件电路设计

1.1 步进电机细分驱动器基本结构

基于SLE4520的步进电机细分驱动控制电路硬件框图如图1所示。由主电路和控制电路2部分组成。主电路功率部分采用智能功率模块(IPM:Internet Product Manager);控制电路主要由AT89C52单片机最小系统、三相SPWM脉冲发生器SLE4520、光耦驱动6N137组成。……