由光耦与内部隔离。

驱动器上电前需通过拨码开关设置细分数和限流值，目前细分最多支持

16 细分，限流

值一般为电机绕组可承受的最大电流的

1.2 倍左右，可以设置 6 档限流值。驱动器最大可承

受

4 A 的电流。

3.2 系统电源
驱动系统的电源由一个外部输入的

24～48V 的直流电源输入接线端，然后通过 BUCK

降压芯片至

5 V 为内部光耦、比较器和运放供电，然后将 5 V 通过 LDO 降至 3.3 V 给 MCU

供电，这样

MCU 能获得相对干净的电源。另一路外部电源经过电阻分压，产生一个 15 V 电

源用于

MOSFET 驱动芯片 IR2010 的供电。

3.3 驱动电路
MOSFET 驱动部分采用 IR 公司的 IR2101S 驱动芯片来驱动双 H 桥，从而靠双 H 桥来

控制一个四

 线制步进电机。IR2101 是 IR 公司生产的一款高性价比驱动器，使用方法非常简

单，性价比高，能输出

100～210 mA 电流。IR2101 驱动器可驱动一组功率管，整个功率电

路需

4 片即可，这样不但节约制造成本，而且还提高系统稳定性。其驱动电路如图 4 所示。

3.4 电流

检测和过流保
护

本系统使

用采样电阻来
采集经过

H

桥

(即电机的

定子电流

)。此

处采样电阻阻
值比较大时，会使电阻分压过

 大，造成 H 桥的低端电压高于地电压，影响系统的稳定性，

而阻值太小又会使信号过小影响检测精度，所以本系统选用

0.1Ω 电阻作为采样电阻。然后

经过

 LMV358 放大后，成为 0～3 V 的电压信号，在经过一个跟随器后，进入 MCU 片上

AD，进行数模转换，放大后的信号还连接一个比较器用于过流保护。

4 系统软件设计
系统软件主程序框图如图

5 和图 6 所示，图 5 为主程序软件框图，图 6 为 ADC 中断软

件流程图。

主程序处于死循环状态，

每次外部信号

Enable 后，就

会锁存外部的控制频率，方向，
限流值，细分度等信号，然后
进行内部参数初始化，等待刷
新定时器计时完毕后就开始按
照计时中的

ADC 中断及定时

器中断完成的参数计算进行调
节位置和速度。

其中

ADC 在每个 PWM

的上升沿触发，采样两相电流
进行处理，并且将其送给

PI