HOMSEMI MOSFET在步进马达驱动中的应用和评测

　　步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件.步进电机的输入量是脉冲序列,输出量则为相应的增量位移或步进运动.正常运动情况下,它每转一周有固定的步数;做连续步进运动时,其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。

　　本方案采用美国Allegro公司的A4989驱动IC和广州成启半导体有限公司(HOMSEMI)TRENCH MOSFET HS25N06, 输入接口简单(只需在STEP端子输入时钟脉冲，即可控制电机转速和位置)。输出功率一般为30至500W。由外置N沟道 HOMSEMI MOSFET HS25N06提供电机功率。

　　A4989驱动IC内置了两个正弦参考电压发生用 DAC，可为外置HOMSEMI MOSFET全桥提供电流调节控制。通过MS1和MS2端子，可选1/2、1/4 、最高1/16的微步控制。同时，通过PFD1和PFD2端子，能够在快、慢、混合衰减模式下进行续流，减少可听电机噪音、增加步进电机的力矩平稳性，提高步进精确度（消除失步），并减少功率消耗。

　　一.控制原理图

　　方案特点 :

　　? 2相双极性步进电机预驱动

　　? 双全桥栅极驱动N沟道 HOMSEMI MOSFET，最高输出电流16A

　　? 电机电压12～50V

　　? 同步整流，不需要并联肖特基二极管

　　? 可调混合衰减，全速度范围保持力矩平稳输出，消除失步

　　? 集成正弦 DAC ，最高可选16细分微步动作

　　二.测试波形

　　传统步进电机，慢衰减模式下，电流畸变（失步）波形

　　衰减模式改良后，A4989+HS25N06的电流波形

　　三.背景资料:

　　A4989是Allegro公司的双全桥式栅极驱动IC，该驱动IC适用驱动各种大功率2相双极性步进电机，即俗称的2相4线步进电机。电源电压为12～50V。

　　HS25N06是广州成启半导体有限公司(HOMSEMI)研发的TRENCH MOSFET, VDS=60V,ID=16A,RDS(ON)=0.062Ω。