| 步进电机驱动电路UC3770的选用
吴红星，高寒英，程树康(哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)
摘 要：UC3770A/B是一种高性能全桥驱动芯片，可提供更高的工作电流和更低的饱和电压。利用数片UC3770A/B以及少量的外围元件可构成完整的步进电动机驱动系统，其驱动信号可由微处理器及逻辑电路提供。
关键词。两相步进电动机；全桥驱动；半步距
中图分类号：TM301.2 文献标识码：C 文章编号：1001- 6848 (2000) 01- 0044 - 02
1 引 言
UNITRODE公司生产的UC3770AlB集成电路是高性能全桥驱动芯片，适用于小功率步进电机一相绕组双极性驱动。用外部逻辑电路构成的逻辑分配器或微处理器分配信号，由若干片这样电路和少量无源元件可组成一个完整的多相步进电动机驱动系统，实现整步（基本步距）、半步或微步距控制，控制方式是双极性、固定关断时间的斩波电流控制。
2 UC3770的主要特点
(1)可实现整步、半步、微步距控制。
(2)驱动输出双向电流可达2A。
(3)步进电动机工作电匝为10～50V。
(4)电流控制范围5mA～2A。
(5)H桥的功率管有较低的饱和压降。
(6)内部有2bitD/A电流电平选择电路。
公司生产的同种系列产品还有UC3717、UC3717A、UC3770AlB与其不同在于它们能提供更大的工作电流和更低的饱和压降。UC3770A/B比较器的门槛电平为********、百分之71、百分之50，UC3770A/B的H桥梁上臂并联的二极管需用户自加。
3主要技术指标
4 UC3770A/B内部结构及工作原理
UC3770A/B芯片主要由6个部分组成：H桥驱动输出；相极性逻辑电路；三个电流比较器和基准电压分压器；电流电平选择电路；单稳态电路。
H桥输出级：此部分是由达林顿功率管构成的典型H桥电路，其上桥臂没有续流二极管，因此要在芯片外部加上快恢复续流二极管。根据上桥的续流二极管在续流时提升15脚或1脚电压的作用，能使上桥臂功率管在续流时有较低的饱和压降，减少功耗，改善了输出级电路的功率。
相级性输入信号：8脚的信号逻辑电平决定了绕组电流的方向。输入通道设有施密特触发电路，由一个固定的延时电路，它可以抑制噪声，同时能避免H桥在电流反向时出现交叉导通。
电流控制电路。由基准电压电路、3个电平比较器、单稳态电路、选通电路组成。单稳态电路能固定一个“关断时间”控制下桥臂功率管实现恒流斩波控制，“关短时间”OFF由2脚的Rr和CT决定：
7脚和9脚构成的逻辑可通过控制基准电压对电流进行控制，如表2所示。
在16脚外接R．采样电阻，代表绕组电流的采样电流经过RC电路滤波后送至10脚，10脚输入的电压和所定的基准电压比较，触发单稳电路，控制下桥臂功率管开断。
5 UC3770典型应用
由两片UC3770A/B芯片可组成一个两相永磁转向控式或混合式步进电机控制系统。半步工作方式两相激励与单项激励交替出现，每一拍转矩不等
两相激励时，两相转矩矢量合成，是单相转矩的1.4信左右。图1为半步距8拍运行的脉冲波形。
图2所示的是驱动半步距步进电动机电路的原理图。
半步距步进电动机的相逻辑是由74194及其外围逻辑门提供，此处/onA和/onB的逻辑信号只有00和11两种形式。由于驱动的是两相步进电动机，所以需要两片UC3770A/B芯片，其电路接法完全对称。表3给出了电路元件的参考值。
6注意事项
(1)由于UC3770A/B的典型工作温度在o-70℃，在驱动电流和电压较大的时，可能会产生较多的热量，在必要时可在芯片上贴上散热片，促进芯片的散热，提高芯片的使用寿命。
(2)由于每一片UC3770A/B只能驱动一相，如三相步进电动机，需三片芯片驱动。所以，在设计电路时，力求每一片芯片的外围电路对应元件叁数相等，可以减少干扰和提高电动机的工作效率。
(3)电路用了多个电源，可用稳压管7805实现。
作者简介：吴红星(1975-)，男，安徽省望江县人，硕士研究生，主要研究电机驱动与控制。
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