Il existe différents circuits intégrés de commande pour les micromoteurs pas à pas, tels que DIO5833, HR8833, SGM42633, drv8833, etc. Dans cet article, nous présenterons les principes et l'utilisation de ces puces.
Schéma schématique
Ces puces sont toutes des circuits intégrés de commande de moteur à double pont en H, capables de piloter deux moteurs à courant continu ou un moteur pas à pas, comme le montre le schéma ci-dessous :
Schéma fonctionnel
Comme le montre le schéma fonctionnel ci-dessous, il existe deux ponts en H, chacun correspondant à un circuit d'attaque et à un circuit de protection contre les surintensités. De plus, ils intègrent un circuit de tension de pompe interne pour piloter les MOSFET côté haut. Ces deux ponts en H peuvent être mis en parallèle pour piloter des moteurs à courant continu à courant élevé. Ces puces intègrent diverses fonctions de protection pour protéger le système en cas de défaillance, notamment un verrouillage en cas de sous-tension (UVLO), une protection contre les surintensités (OCP) et un arrêt thermique (TSD).
Commande en pont en H
Le tableau ci-dessous répertorie le comportement de sortie du pont en H sous différentes logiques d'entrée.
En examinant les chemins de courant décrits ci-dessous, on comprend clairement comment le changement de direction du courant dans la bobine permet d'obtenir un mouvement vers l'avant et vers l'arrière. La décroissance rapide/lente est utilisée pour résoudre le problème de roue libre des bobines inductives lorsque le variateur s'arrête. La décroissance rapide permet la décroissance du courant à travers la diode de blocage du MOSFET, ce qui entraîne une chute rapide du courant, tandis que la décroissance lente utilise les deux MOSFET en mode de conduction côté bas, ce qui réduit la résistance de la boucle et entraîne une diminution plus lente du courant. La décroissance rapide permet une décroissance rapide du courant avec des changements de vitesse lents, semblables à une « décélération », tandis que la décroissance lente offre une décroissance lente du courant avec des changements de vitesse rapides, semblables à un « freinage ».
Ajustement actuel
Chaque pont en H dispose d'une résistance de détection de courant, et lorsque la chute de tension à travers la résistance atteint 200 mV (c'est-à-dire la tension de la broche xISEN VTRIP), le comparateur interne inverse sa sortie, désactivant ainsi la sortie. Après un certain temps, lorsque la tension de la broche xISEN chute en dessous de VTRIP et que l'état d'entrée reste inchangé, la sortie est à nouveau activée. Ce cycle se répète, limitant le courant dans la bobine (enroulement) à une valeur fixe. Le réglage du courant est aussi simple que la configuration de la résistance xISEN. Pour les moteurs à courant continu, cela sert principalement à limiter les courants de démarrage et de calage (trop lents ou trop rapides). Pour les moteurs pas à pas, elle est utilisée après chaque excitation par impulsion en raison de la nature inhérente des moteurs pas à pas. Par conséquent, pour les moteurs pas à pas, cette résistance peut être réglée pour contrôler le courant, un courant plus élevé produisant un champ magnétique plus fort, limité par le courant maximal de la bobine.
Pour les moteurs pas à pas, la sortie du variateur ressemble toujours à une forme d'onde similaire à la modulation d'impulsions en largeur (PWM) afin de maintenir le courant de sortie en dessous de la valeur définie, comme le montre le schéma ci-dessous :
Protection contre les surintensités (OCP)
La protection contre les surintensités fait référence au circuit qui détecte une condition de surintensité dans le pont en H et le désactive à des fins de protection. Simultanément, la broche nFAULT émet un signal bas pour indiquer une défaillance. Il est essentiel de distinguer cela du contrôle de courant décrit ci-dessus. Il s'agit de deux choses totalement différentes, mais qui sont souvent confondues dans certains articles qui affirment à tort que lorsque la tension de la broche xISEN atteint VTRIP, la broche nFAULT change. Cela est inexact.
Arrêt thermique (TSD)
C'est très simple : lorsque la température dépasse un certain seuil, l'appareil passe dans cet état et nFAULT émet un signal faible. Une fois que la température redescend à un certain niveau, le fonctionnement normal reprend. Lors de la conception de logiciels ou de matériel, il est important de prévenir ce problème en modifiant la logique de contrôle ou en mettant en œuvre de meilleures méthodes de dissipation thermique.
Verrouillage en cas de sous-tension (UVLO)
Lorsque la tension d'alimentation VM tombe en dessous du seuil de verrouillage, tous les circuits s'arrêtent et toute la logique interne se réinitialise. Simultanément, nFAULT émet un signal bas. Le fonctionnement normal peut reprendre dès que la tension revient à la normale.
Conception et mise en page
Lors de la conception de la puce, placez le circuit d'alimentation sur le côté gauche et les entrées logiques sur le côté droit pour obtenir des performances optimales.
