步进电机的电流调节
当我第一次听说步进电机调整时，我真的很困惑。电机怎么会失调?我开始回想起为高中乐队音乐会做准备的事情，想知道系统设计师如何为他们的电动机做类似的事情。
观看了同事Matt Hein的视频后，我 了解了有关步进电机调整的三件事：
步进电机调整涉及电流调节方案在步进电机的线圈中保持电流的能力。当步进驱动器未将线圈中的电流正确调节到适当的水平时，就会发生调谐不良。步进电机调音不佳会出现抖动和剧烈振动。不良的调整也会对电动机驱动系统的效率产生负面影响。
调整步进电动机可能很耗时，因为找到给定电动机，电压，电流和速度的最佳固定衰减设置是一个反复试验的过程。
步进电机调整对于微步进尤为重要 。微步进使步进电机具有良好的位置控制。步进电机调谐后的电流波形应接近正弦波，如图1所示。
图1：25V电源，2,500脉冲/秒(PPS)和使用TI DRV8886AT上的纹波控制的八分之一微步进的步进电机线圈电流
但是，使用步进电动机的工程师在第一次连接电动机时并不总是会看到如图1所示的波形。他们可能会看到如图2、3或4所示的波形。这些图是步进电机调谐不良的示例，并且会导致步进电机产生过多的振动和噪声。
图2：具有60%快速衰减的步进电机波形
图3：具有缓慢衰减的步进电机波形
图4：慢速(50%混合衰减)的慢速(200PPS)步进电机波形
在每种情况下，为电流调节方案选择的衰减设置(也称为电流斩波)不适用于所选的电动机，电源电压，满量程电流和速度。
步进电机调整是在PWM电流斩波周期的关断时间(t OFF)中选择适当的衰减设置的过程。图5显示了电流可以流过步进驱动器的H桥的不同方式。在快速衰减期间，与驱动FET相反的场效应晶体管(FET)导通，电流从电动机流回电源。在这种情况下，电流迅速减小。在缓慢衰减期间，两个低端FET导通，并且电流通过这些FET再循环。对于这种情况，电流的衰减要慢得多。
图5：在正常工作(驱动)，死区时间(所有FET均关闭)，快速衰减和缓慢衰减期间通过H桥的电流路径
在步进电机调整期间，工程师为步进搜索最佳的“混合”衰减设置。当驱动器不将电流驱动到线圈中时，混合衰减包括快速衰减和缓慢衰减的组合。选择混合衰减设置意味着在关闭时间设置快速衰减与缓慢衰减的百分比。
图6显示了混合衰减如何帮助调节电流。
图6：使用混合衰减来调节每个微步级的电流
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