控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。

1.2 步进电机控制信号隔离电路

步 进 电 机 控 制 信 号 隔 离 电 路 如 图 1 所 示 ， 步 进 电 机 控 制 信 号 有 3 个
(CLK、CW、ENABLE)，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。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 CLK、CW 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 6N137 高速光耦隔离 CLK、CW，其信号传输速率可达到 10 MHz，1 片 TLP521 普通
光耦隔离 ENABLE 信号。应用时注意：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。

1.3 步进电机主电路

如图 2 所示，步进电机主电路主要包括驱动电路和逻辑控制电路两大部分。

驱动电路电源采用 28 V，电压范嗣为 4.5～40 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 为步进电机驱动电源引脚，应接
入瓷片去耦电容和电解电容稳压。OUT_AP、OUT_AM、OUT_BP、OUT_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。NFA、NFB 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 IOUT(A)=0.5(V)／RNF(Ω)，若预先定义
电机每相的最大驱动电流为 2.5 A，取 RNF=0.2 Ω，则 PGNDA、PGNDB、SGND 分别为电
机 A、B 相驱动引脚地和逻辑电源地。

逻辑控制电路电源为 5 V，VDD 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、PROTECT 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 100～1 000 pF，斩波频率为 400～44 
kHz；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。图 3 显示了衰减模式为 0 和 50％时线圈电流的变化，可看出
波形具有明显的改善。