运动控制专用集成电路及应用（续3）
谭建成（广州电器科学研究所）
【摘 要】 本文为“运动控制专用集成电路及应用（续2）（见1992年《微电机》第4期）的续篇，介绍专用集成电路l297、l298步进电动动机控制器和驱动器的组成、原理及半步工作方式的改进。
【叙 词】集成电路步进电动机控制器驱动器原理改进
3 l297/l298 步进电动机控制器／驱动器
单片的步进电动机控制器l297适用于双极性两相步进电动机或单极性四相步进电动机的控制，它的输出信号用以控制l298n（双全桥驱动器），满足驱动电压46v、每相2. 5a以下的步进电动机的要求（见图1）。l297也可以用来控制分立的达林顿晶体管电路，以驱动更高电压、更大电流的步进电动机，其工作方式是固定斩波频率的pwm恒流斩波控制。
3.1 l298双全桥驱动器
它是内含两个h桥的高电压大电流单片集成电路（见图2），接收4路标准tti，逻辑电平信号，可驱动如继电器、线圈、直流电动机和步进电机等电感性负载。每个桥的下臂晶体管发射极连在一起，其出脚(1，15)可以用来连接外加电阻，作电源检测用。9脚接逻辑电源，通常用+5v。6脚和11脚是使能控制端，分别用未控制两个桥的工作。采用所谓multiwatt的15脚功率型塑封，可用螺钉将它固定在散热器上。
****定额数据：
vs 电源 50v
vss， 逻辑电源 7v
vi，vinh 输入和禁止信号电压-0. 3～ 7v
i峰值电流：短时(100/-is) 3a； 连续（直流） 2a
断续(百分之八十on，百分之二十off)2. 5a
p 总功耗： 25w
3.2 l297步进电动机控制器
l297采用模／数兼容的i2l工艺，20脚dip塑封，通常以5v供电，全部信号线是ttl/cmos兼容。
l297的核心是逻辑转换器(translater)，它产生三种相序信号对应于三种不同的工作方式：半步方式和基本步距方式（一相激励或两相激励）。它接受从上位计算机来的信号有三个：cw/ccw(正／反转)和half/full（半步／基本步距）两个工作方式信号，以及一个步进脉冲(step clock)信号。translator内部是一个3bit可逆计数器，加上一些组合逻辑，产生最基本的8步格雷码时序信号，这也就是半步工作方式的时序信号。此时half/full信号为高电平。输出波形见图3。
图中表示了8步工作，以abcd -0101为初状态(home)。
若half/-full取低电平，得到基本步距工作方式，如果逻辑转换器工作于奇数状态(1，3，5，7)则是两相激励方式，如图4所示。如果逻辑转换器选择工作于偶数状态（2，4，6，8)，则是单相激励方式，如图5所示．
禁止信号而雨百和nh2接到l298n的使能输入端，其功能是使进入断开状态的绕组电流加速衰减。这两个信号是低电平有效。但在图4两相激励基本步距工作方式时，此两信均为高电平，因为两相绕组一直在工作，没有断开状态。
禁止信号的作用由图6说明。图中表示一相绕组驱动。设a高电平，b低电平，有电流经q1、q4和r5流过电机一相绕组。当a变低电平，有环流流经d2、q4、r5和绕组，衰减较慢，而且增加了在r5上的损耗。若同时作用将4个晶体管都关断，环流从地经d2、d3到电源v5，快速衰诚，从而加快了电机的动作。此时，r5不流过续流电流，可使用较小功率的电阻器。
两个禁止信号由a、b和c、d用“或逻辑”得到：
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