L297 L298步进电机控制电路图

L297 L298步进电机控制电路图 L297 的工作原理介绍L297 是意大利 SGS 半导体公司生产的步进电机专用控制器，它能产生 4 相控制信号，可用于计算机控制的两相双极和四相单相步进电机，能够用单四拍、双四拍、四相八拍方式控制步进电机。芯片内的 PWM 斩波器电路可开关模式下调节步进电机绕组中的电机绕组中的电流。该集成电路采用了 SGS 公司的模拟/数字兼容的 I2L 技术，使用 5V 的电源电压，全部信号的连接都与 TFL/CMOS 或集电极开路的晶体管兼容。L297 的芯片引脚特别紧凑，采用双列直插 20 脚塑封封装，其引脚见图 1，内部方框见图 2。在图 2 所示的 L297 的内部方框图中。变换器是一个重要组成部分。变换器由一个三倍计算器加某些组合逻辑电路组成，产生一个基本的八格雷码顺序如图 3 所示。由变换器产生 4个输出信号送给后面的输出逻辑部分，输出逻辑提供禁止和斩波器功能所需的相序。为了获得电动机良好的速度和转矩特性，相序信号是通过 2 个 PWM 斩波器控制电动波器包含有一个比较器、一个触发器和一个外部检测电阻，如图 4 所示，晶片内部的通用振荡器提供斩波频率脉冲。每个斩波器的触发器由振荡器的脉冲调节，当负载电流提高时检测电阻上的电压相对提高，当电压达到 Uref 时Uref 是根据峰值负载电流而定的，将触发器重置，切断输出，直至第二个振荡脉冲到来、此线路的输出即触发器 Q 输出是一恒定速率的 PWM 信号，L297 的 CONTROL 端的输入 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 斩波器对相位线 A，B，C，D 或抑制线 INH1 和 INH2 起作用。CONTROL 为高电平时，对 A，B，C，D 有抑制作用;为低电平时，则对抑制线 INH1和 INH2 有抑制作用，从而可对电动机和转矩进行控制。 图 1 L297 引脚图 图 2 L297 内部方框电路图 图 3 L297 变换器换出的八步雷格码(顺时针旋转) 图 4 斩波器线路 图 5 多个 L297 同步工作连接图 L297 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 绝对最大额定值:Symbol Unit 单 Parameter 参数 Value 数值符号 位Vs Supply voltage 电源电压 10 VVi Input signals 输入信号 7 VPtot Total power dissipation 总功率耗散Tamb 70? 1 WTstg Tj Storage and junction temperature 储存和结温 -40 to 150 ? L297 ELECTRICAL CHARACTERISTICS Refer to the block diagram Tamb 25? Vs 5V unless otherwise specified L297 电气特性:Symbol 典 最 单 Parameter 参数 Test conditions 测试条件 最小符号 型 大 位Vs Supply voltage pin 12 电源电压 4.75 7 VIs Quiescent supply current 静态电源电流(引脚 Outputs floating 50 80 mA 12 Input voltage 输入电压(引脚 11，17，18， Low 0.6 VVi 19，20) High 2 Vs V Input current 输入电流(引脚 11，17，18， Vi L 100 μAIi 19，20) Vi H 10 μA Enable input voltage 使能输入电压(引脚 Low 1.3 VVen 10) High 2 Vs V Ven L 100 μAIen Enable input current 使能输入电流(引脚 10) Ven H 10 μA Phase output voltage 相输出电压(引脚 4， Io 10mA VOL 6， 0.4 VVo 7，9) Io 5mA VOH 3.9 V Inhibit output voltage pins 5 8 抑制输出电 Io 10mA Vinh L 0.4 VVinh 压(引脚 5，8) Io 5mA Vinh H 3.9 V Io 5mA VSYNC H 3.3 VVSYNC Sync Output Voltage 同步输出电压 Io 5mA VSYNC V 0.8Ileak Leakage currentpin3泄漏电流引脚 3 VCE 7 V 1 μAVsat Saturation voltage 饱和电压引脚 3 I 5 mA 0.4 VVoff Comparators offset voltage 比较器的偏移电 Vref 1 V 5 mV 压(引脚 13，14，15) Comparator bias current 比较器偏置电流(引Io -100 10 mA 脚 13，14，15) Input reference voltage 输入参考电压(引脚Vref 0 3 V 15)tCLK Clock time 时钟时间 0.5 μstS Set up time 建立时间 1 μstH Hold time 保持时间 4 μstR Reset time 复位时间 1 μstRCLK Reset to clock delay 重置时钟延迟 1 μs L297 各引脚功能说明 1 脚SYNG——斩波器输出端。如多个 297 同步控制，所有的 SYNC 端都要连在一起，共 用一套振荡元件。如果使用外部时钟源，则时钟信号接到此引脚上。 2 脚GND——接地端。 3 脚HOME——集电极开路输出端。当 L297 在初始状态ABCD0101时，此端有指示。当 此引脚有效时，晶体管开路。 4 脚A——A 相驱动信号。 5 脚INH1——控制 A 相和 B 相的驱动极。当此引脚为低电平时，A 相、B 相驱动控制被禁 止;当线圈级断电时，双极性桥用这个信号使负载电源快速衰减。若 CONTROL 端输入是 低电平时，用斩波器调节负载电流。 6 脚B——B 相驱动信号。7 脚C——C 相驱动信号。8 脚INH2——控制 C 相和 D 相的驱动级。作用同 INH1 相同。9 脚D——D 相驱动信号。10 脚ENABLE——L297 的使能输入端。当它为低电平时，INH1，INH2，A，B，C，D 都为低电平。当系统被复位时用来阻止电机驱动。11 脚CONTROL——斩波器功能控制端。 高电平时使 A， 低电平时使 INH1 和 INH2 起作用，B，C，D 起作用。12 脚Vcc——5V 电源输入端。13 脚SENS2——C 相、D 相绕组电流检测电压反馈输入端。14 脚SENS1——A 相、B 相绕组电流检测电压反馈输入端。15 脚Vref ——斩波器基准电压输入端。加到此引脚的电压决定绕组电流的峰值。16 脚OSC——斩波器频率输入端。一个 RC 网络接至此引角以决定斩波器频率，在多个L297 同步工作时其中一个接到 RC 网络，其余的此引角接地，各个器件的脚 I SYNC应连接到一起这样可杂波的引入问题如图 5 所示。17 脚CW/CCW—方向控制端。步进电机实际旋转方向由绕组的连接方法决定。当改变此引脚 的电平状态时，步进电机反向旋转。18 脚CLOCK——步进时钟输入端。该引脚输入负脉冲时步进电机向前步进一个增量，该步进是在信号 的上升沿产生。19 脚HALF/FULL——半步、全步方式 选择端。此引脚输入高电平时为半步方式四相八拍，低电平时为全步方式。如选择全步方式时变换器在奇数状态，会得到单相工作方式单四拍。20 脚RESET——复位输入端。此引脚输入负脉冲时，变换器恢复初始状态 ABCD0101。L297 驱动相序的产生L297 能产生单四拍、双四拍和四相八拍工作所需的适当相序。3 种方式的驱动相序都可以很容易地根据变换器输出的格雷码的顺序产生，格雷码的顺序直接与四八拍半步方式相符合 ，只要在脚 19 输入一高电平即可得到。其波形图如图 6 所示。 图 6 四相八拍模式波形图通过交替跳过在八步顺序中的状态就可以得到全步工作方式，此时需在脚 19 接一低电平，前已述及根据变换器的状态可得到四拍或双四拍 2 种工作模式，如图 7，8 所示。 图 7 单四拍模式波形图 图 8 双四拍模式波形图L298 简介:L298N 为 SGS-THOMSON Microelectronics 所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片 DualFull-Bridge Driver ，内部包含 4 信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动 2 个二相或 1 个四相步进电机，内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL 逻辑准位信号，可驱动 46V、2A 以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压;此芯片可直接由单片机的 IO 端口来提供模拟时序信号，但在本驱动电路中用 L297 来提供时序信号，节省了单片机 IO 端口的使用。L298N 之接脚如图 9 所示，Pin1 和 Pin15 可与电流侦测用电阻连 接来控制负载的电路; OUTl、OUT2和 OUT3、OUT4 之间分别接 2 个步进电机;input1input4 输入控制电位来控制电机的正反转;Enable 则控制电机停转。 图 9 L298 引脚图 图 10 L298 内部逻辑图L298 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 绝对最大额定值:Symbol 符号 Parameter 参数 ValueVS Power Supply 电源 50VSS Logic Supply Voltage 电源电压 7VIVen Input and Enable Voltage 输入电压和启用 –0.3 to 峰值输出电流每通道 非重复性t 100ms 3IO 重复80 on –20 off ton 10ms 2.5 直流运行 2Vsens Sensing Voltage 感应电压 –1 to 2 Ptot Total Power Dissipation Tcase75?总功率耗散Tcase75 ? 25 W Top Junction Operating Temperature 结工作温度 –25 to 130 ? TstgTj Storage and Junction Temperature 储存温度 –40 to 150 ? :L298 PIN FUNCTIONS refer to the block diagram 引脚功能(请参阅框图) 引脚 PowerSO Name Function 功能说明 115 219 Sense A Sense B 电流监测端1、15 和 PowerSO 的 2、19 用法一样，S 分别为两个 H 桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地 23 45 Out 1 Out 2 1Y1、1Y2 输出端 4 6 VS 功率电源电压此引脚与地必须连接 100nF 电容器 57 79 Input 1 Input 2 1A1、1A2 输入端，TTL 电平兼容 611 814 Enable A Enable B TTL 电平兼容输入 1EN、2EN 使能端，低电平禁止 8 1101120 GND GND 地 9 12 VSS 逻辑电源电压。 此引脚与地必须连接 100nF 电容器 10 12 1315 Input 3 Input 4 2A1、2A2 输入端，TTL 电平兼容 13 14 1617 Out 3 Out 4 2Y1、2Y2 输出端 监测引脚 15 – 318 N.C. Not Connected 空L298 ELECTRICAL CHARACTERISTICSVS42VVSS5VTj25 ? unless otherwisespecified电气特性:Symbol 符 最小 典 最 单 Parameter 参数 Test Conditions 测试条件号 型 大 位 Supply Voltage pin 4 电源电压(引脚 VIHVS Operative Condition 46 V 4 ) 2.5 Logic Supply Voltage pin 9逻辑电路电VSS 4.5 5 7 V 源电压(引脚 9 ) Vi L 13 22 Quiescent Supply Current pin 4 静态 Ven HIL0 mAIS Vi H 50 70 电源电流(引脚 4 ) Ven L Vi X 4 mA Vi L 24 36 Quiescent Current from VSS pin 9 VSS Ven HIL0 mAISS Vi H 7 12 的静态电流 引脚 9 Ven L Vi X 6 mA Input Low Voltage 输入低电平电压(引 VViL –0.3 1.5 脚 5，7，10，12) Input High Voltage 输 入 高 电 平 电 压 VViH 2.3 VSS (引脚 5，7，10，12) Low Voltage Input Current 低电平输入 μAIiL Vi L –10 电流(引脚 5，7，10，12)IiH High Voltage Input Current 高电平输入 Vi H ?VSS –0.6V 30 100 μA 电流(引脚 5，7，10，12) Enable Low Voltage 使能端高电平电压Ven L –0.3 1.5 V (引脚 6，11) Enable High Voltage 使能端低电平电Ven H 2.3 VSS V 压(引脚 6，11) Low Voltage Enable Current pins 6 11 μAIen L Ven L –10 低电平启动电流 High Voltage Enable Current pins 6 11 μAIen H Ven H ?VSS –0.6V 30 100 高电平启动电流 IL 1A 0.95 1.35 1.7VCEsatH Source Saturation Voltage V IL 2A 2 2.7 IL 1A 5 0.85 1.2 1.6VCEsatL Sink Saturation Voltage V IL 2A 5 1.7 2.3 IL 1A 5 1.80 3.2VCEsat Total Drop V IL 2A 5 4.9Vsens Sensing Voltage 电流监测电压引脚 1，15 –11 2 V 图 11 L298 外形图L297/L298 组合应用实例:297 加驱动器组成的步进电机控制电路具有以下优点:使用元件少，组件的损耗低，可靠性高体积小，软件开发简单，并且计算机或单片机硬件 费用大大减少。L297 与 L298 配合使用控制双极步进电机工作电流可达 2.5A;如与 L293E 配套使用，步进电机绕组电流。图12 为 L297 和 L298 组成的控制驱动器的线路图。L297 的特性是只需要时钟、方向和模式输入信号。相位是由内部产生的，因此可减轻计算机或单片机和程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的负担。L298 芯片是一种高压、大电流双 H 桥式驱动器。L297 和 L298 组合控制驱动的步进电机可用于如打印机的托架位置、 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 仪的进给机构，以及打字机、数 控机床、软盘驱动器、机器人、绘图机、复印机、阀门等设备和装置。 图 12 L297/L298 典型应用电路图