LV8702高能效步進電機驅(qū)動器的特性、優(yōu)勢及應用示例

　　目前，多種電子產(chǎn)品中使用的步進電機能效較低，成為業(yè)界關(guān)注的一項焦點，也為電源系統(tǒng)設計工程師帶來了挑戰(zhàn)。安森美半導體推出的LV8702高能效步進電機驅(qū)動IC克服這些挑戰(zhàn)，提供獨特的驅(qū)動系統(tǒng)，幫助節(jié)省電機的空載能耗，且提供多重應用優(yōu)勢。

　　LV8702的供電電壓VM范圍為9至32 V，最大支持36 V；輸出電流為2.5 A，并支持3 A的峰值電流。這器件的輸出導通阻抗僅為0.55 Ω，幫助高能效驅(qū)動步進電機。LV8702內(nèi)置高能效模式、失步檢測功能及輸出短路保護功能，幫助降低電機驅(qū)動能耗，減少發(fā)熱量，減輕振動及噪聲，并提供高可靠性。LV8702的典型應用包括復印機、文檔掃描儀、多功能打印機等辦公自動化設備，以及縫紉機等工為設備和老虎機等娛樂設備。

　　圖4. 安森美半導體LV8702高能效步進電機驅(qū)動IC應用演示裝置。

　　為了彰顯LV8702步進電機驅(qū)動器的應用優(yōu)勢，安森美半導體構(gòu)建了如圖4所示的演示裝置。我們首先導通電機開關(guān)。此開關(guān)啟用LV8702電機驅(qū)動器IC 以顯示其效用。隨著電機開始運行，我們來測量電機電流波形。然后，在保持電機驅(qū)動的同時，我們導通高能效開關(guān)。電流波形測試結(jié)果如圖5所示。左側(cè)顯示了高能效開關(guān)未啟用時的電機驅(qū)動器驅(qū)動電流，右側(cè)顯示的則是導通高能效開關(guān)后的情況，可見驅(qū)動電流明顯降低，表示能耗更低。

　　圖5. LV8702可通過GAD引腳設計提供高能效驅(qū)動模式，幫助減小平均電流并降低能耗。

　　LV8702高能效模式減小了平均電流，進而也減少產(chǎn)生的熱量。IC表面溫度測試顯示，高能效開關(guān)啟用的情況下，驅(qū)動器IC及電機表面溫度分別下降了 46℃和28℃。這功能有潛力在某些應用中省去冷卻風扇，節(jié)省空間及成本，還增強系統(tǒng)可靠性。此外，通過比較電機VM電流，還以發(fā)現(xiàn)LV8702能夠節(jié)省能耗高達80%（見圖6）。設計人員能夠利用LV8702開發(fā)高能效的辦公自動化設備，并符合世界各地對提升能效的需求。

　　圖6. 通過比較電機VM電流可以發(fā)現(xiàn)LV8702能夠大幅節(jié)省電機的能耗。

　　LV8702內(nèi)置電荷泵電路，用于驅(qū)動高邊N溝道MOSFET。LV8702支持4種微步模式，包括滿步、半步（滿轉(zhuǎn)矩）、半步及1/4步等，能夠幫助減輕電機振動進而降低噪聲。這器件內(nèi)置輸出短路保護功能，針對輸出對電源短路、輸出對地短路及負載短路等狀況提供保護。

　　總結(jié)：

　　對于當今的電源系統(tǒng)設計人員而言，要符合世界各地的能效法規(guī)及終端用戶對節(jié)能的更高需求，不僅要提升電源的能效、改善功率因數(shù)及降低輕載和待機能耗，還要提升當今電子產(chǎn)品中廣泛使用的電機的能效，降低其能耗，并提供可靠性。安森美半導體因應這些需求，提供寬廣陣容的高能效電機驅(qū)動器產(chǎn)品。本文重點步進電機驅(qū)動的常見挑戰(zhàn)及其工作原理，概覽了安森美半導體用于步進電機驅(qū)動的產(chǎn)品系列，重點介紹了安森美半導體LV8702高能效步進電機驅(qū)動器的特性，并結(jié)合演示裝置的測試結(jié)果，介紹了其應用優(yōu)勢，旨在幫助設計人員利用這系列IC開發(fā)高能效的辦公自動化設備電機驅(qū)動應用，在市場競爭中占據(jù)有利位置。