1、TB6560-V1 步进电机驱动器使用说明1、产品特点（1）采用 PWM 斩波型正弦曲线微阶控制技术（2）高集成度高可靠性两相式步进电机驱动板（3）最高输入电压：DC 40V(峰值)（4）最高驱动电流 3.5A(峰值)2、功能（1）细分：1、2、8、16 细分，拨码开关设置（2）电流设置：在电机工作时电流设置为总电流的 100%和 75%（3）自动半流：待机自动半流功能，减少发热量，降低能耗（4）衰减：衰减有四档可调；分别是快速、混合、普通、慢速（5）最大脉冲频率 16KHZ;（6）接口采用高速光耦隔离；（7）电源、工作状态和过流保护 LED 指示工作条件项目 最小 额定 最大 单位环境温度
2、-30 80 C输入电压(DC) 0 24 34 V输入频率 5 16000 Hz输出电流 0 3 AH 4.5 5 5.5 V接口电压L 0 0 0.5 V3、细分、电流衰减和自动半流控制拨码开关 TQ1 M1 M2 DCY1 DCY2 细分 电流衰减 自动半流OFF OFF 1 OFF ON 2 ON OFF 16 ON ON 8 OFF OFF 0% OFF ON 25% ON OFF 50% ON ON 100% ON 100%OFF 75%说明：衰减模式的作用是改善电机运行时的震动和噪声。根据输出电流的大小，细分数的不同，效果可能会变化。根据实际运行状况自行设置到最佳状态。自动半流设
3、置是总电流的百分比，这里只用到一个拨码开关控制 4 种电流，当TQ1 为 ON 时，有脉冲时电流为总电流的 100%，没有脉冲时为 50%，当 TQ1为 OFF 时和 ON 一样，有脉冲为 75%，没有脉冲为 25%。4、线路接法1、步进电机输出接口可以采用共阴或共阳接法，配合我们的步进电机驱动器，接线方法可参照我们的步进电机驱动器接线方法。（1）、共阳极接法：分别将 CP+，U/D+ ，EN+连接到控制系统的电源上，如果此电源是+5V 则可直接接入，如果此电源大于 +5V，则须外部另加限流电阻R，保证给驱动器内部光藕提供 815mA 的驱动电流。脉冲输入信号通过 CP-接入；此时，U/D-，
4、EN-在低电平有效。（2）、共阴极接法：分别 9 将 CP-，U/D-，EN-连接到控制系统的地端（AGND，与电源地隔离）；+5V 的脉冲输入信号通过 CP+加入；此时，U/D+，EN+ 在高电平有效。限流电阻 R 的接法取值与共阳极接法相同。注：EN 端可不接，EN 有效时电机转子处于自由状态（脱机状态），这时可以手动转动电机转轴，做适合您的调节。手动调节完成后，再将 EN 设为无效状态，以继续自动控制。5、 步进电机控制信号隔离电路步进电机控制信号隔离电路,步进电机/控制信号有 3 个( CP、DIR、EN) ,分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。
5、光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路 ;其次,对控制信号进行整形。对 CP、DIR 信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择 2 片 6 N137 高速光耦隔离 CP、DIR ,其信号传输速率可达到 10 M Hz ,应用注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。6、步进电机主电路驱动电路电源采用 30V ,电压范围为 4 . 540 V ,提高驱动电压可增大电机在高频范围转矩的输出,电压选择要根据使用情况而定。VMB、VMA 为步进电机
6、驱动电源引脚,应接入瓷片去耦电容和电解电容稳压。OU T_ A P、OU T_ AM、OU T_BP、OU T_BM 引脚分别为电机 2 相输出接口,由于内部集成了续流二极管,这 4 个输出口不用像东芝公司的 8435 驱动芯片那样外接二极管,从而极大地减小电路板的布线空间。N FA、N FB 分别为电机 A、B 相最大驱动电流定义引脚,最大电流计算公式为 IOU T ( A) = 0 . 5 ( V) / RN F () ,若预先定义电机每相的最大驱动电流为 2 . 5 A ,取 RNF =0 . 2,则 P GNDA、P GNDB、SGND分别为电机 A、B 相驱动引脚地和逻辑电源地。逻辑
7、控制电路电源为 5 V ,VCC为逻辑电源引脚,应接入去耦电容和旁路电容减小干扰噪声; M0 、PRO TECT 为工作状态和过流保护指示灯; RESET 为芯片复位脚 ,低电平有效;OSC 所接电容的大小决定了斩波器频率,推荐 1001 000 p F ,斩波频率为 40044 k Hz ;M2、M1为细分设置引脚,外接拨码开关可设定不同的细分值,如整步、半步、1/ 8 细分、1/ 16 细分。由于步进电机在低频工作时,有振动大、噪声大的缺点 ,需要细分解决。步进电机的细分控制,从本质上讲是通过对步进电机励磁绕组中电流的控制,使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场,从而实现步进电机步距
8、角的细分。一般情况下,合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。DCY2、DCY1 外接拨码开关设置电流衰减模式(0、25 %、50 %、100 %) ,用于满足不同的步进电机需要。由于电机本身状况、供电电源状况及脉冲频率等其他因素的影响,步进电机可能会产生高频噪声,通过电流衰减模式的设置可减小甚至消除这种噪声。衰减模式为 0 和 50 %时线圈电流的变化,可看出波形具有明显的改善。7、步进电机自动半流电路步进电机要减少发热,就要减少铜损和铁损。减少铜损就是减小电阻和电流,要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机,但是这往往与力矩和
9、高速的要求相抵触。对于已选定的电机,首先,应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能,自动半流在电机处于静态时自动减小电流,脱机功能是将输出电机电流切断;其次,细分驱动器由于电流波形接近正弦,谐波少 ,电机发热也会较少。减少铁损与电机驱动电压有关,高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升,但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级,兼顾高速性、平稳性和发热、噪声等指标。为尽可能减小电机发热,需要 TB6560 的 TQ2 和 TQ1 引脚电平在电机工作时设置为电流输出最大,在电机不工作时电流减半甚至更小,故称为“自动半流电路”。用 NFA、NFB 定义最大输出电流后,通过 TQ2 和
10、TQ1 设置电流比率输出,设为 00、01、10、11 时,输出的电流分别为最大电流的 100 %、75 %、50 %、25 %。改变电机的驱动电流,也就改变了电机输出扭矩的大小。自动半流电路设计选用可重复触发的单稳态电路芯片 74CH123 ,用电机的驱动脉冲CP 作为单稳态电路的触发脉冲。单稳态电路的反向输出接 TQ2 引脚,电机驱动脉冲持续时 TQ2 直保持低电平,无驱动脉冲时保持高电平。在电路中,TQ1 接到拨码开关, TQ2 有脉冲时、TQ1 为 ON 时,驱动电流在 100 %; TQ2 没有脉冲时, 50 %;当 TQ1 为 OFF 时，有脉冲时电流在 75 %。没有脉冲时电流在 25%，根据工作驱动电流需要选择不同的档。特别提醒：本驱动器的特点是一款非常经济型的驱动，采用了大散热片，绝对没有温度的问题。可以适合 57、50、42 型 2 相混合步进电机，采用 TB6560AHQ 芯片，电流输出一般到 3A。这个驱动的说明书下载，可以访问我们珩源电子论坛
