如何使用DRV8825驱动模块:步进电机控制与引脚连接指南
2024-12-17 09:50:55 426
DRV8825 是一款专为打印机、扫描仪等自动化设备设计的集成电机驱动芯片,能够通过 AVREF/BVREF 引脚调整施加在电机绕组上的电流。步进电机需要在一个特定的启动频率范围内开始运行,启动后可通过逐步增加驱动脉冲频率来提升转速;为了确保平稳加速,频率应逐渐上升,因为此时电机面对较大的惯性阻力。启动时,步进电机承受的负载主要由惯性负载和摩擦负载构成,而在加速阶段,惯性负载占据主导地位;当速度达到稳定状态后,摩擦负载则成为主要因素。
该芯片内部集成了两个 H 桥电路和一个 1/32 微步进分度器,使其能够驱动一个双极步进电机或两个直流有刷电机。它支持 8.2V 至 45V 的输入电压范围,并可提供高达 1.75A 的连续驱动电流,在 24V 和 25℃条件下峰值电流可达 2.5A。 DRV8825 的导通电阻仅为 0.2 欧姆,这有助于保持良好的热稳定性。此外,芯片还内置了短路保护、过热保护、欠压锁定以及防止交叉导通的保护机制,能够在检测到故障时迅速切断 H 桥连接,从而保护电机和驱动芯片免受损害。
DRV8825 驱动模块广泛应用于自动柜员机(ATM)、货币处理机、视频监控摄像头、打印机、扫描仪、办公自动化设备、游戏机、工厂自动化系统及机器人等领域。
如何使用DRV8825驱动模块
DRV8825的接口图如下,有了DRV8825,只需要几个引脚就可以控制一个步进电机,这个模块的引脚和接口跟A4988步进电机驱动支架的引脚和接口几乎是一样的。
如上图所示,模块的 DIR、STEP 和 FAULT 引脚与微控制器相连,用于驱动步进电机。STEP 引脚用于控制步进,DIR 引脚用于控制方向。DRV8825 还有一个 FAULT 引脚,该引脚与 SLEEP 引脚短路。因此,每当驱动的 FAULT 引脚为低电平时,整个芯片将被禁用。微步引脚(M0、M1 和 M2)用于以不同的步进功能操作驱动器模块。在上述电路中,M0、M1 和 M2 引脚保持断开状态,这意味着驱动器将以全步进模式工作。DRV8825 板载低 ESR陶瓷电容,使其易受电压尖峰影响。因此,建议在电机的电源引脚之间放置至少一个 47μf 电容。它通常用于控制NEMA系列步进电机,例如NEMA17,NEMA23和NEMA34。
DRV8825驱动模块引脚图
DRV8824/8825甚至包含了常见的A4988电机驱动模块,引脚连接方式区别不大,上图中M0、M1、M2不接,为高电平,驱动板工作模式为32细分,如果需要设置为其他细分模式,可参考下表进行电路修改,即M0、M1、M2分别接地或者全部接地,实现不同的工作模式。DRV8825驱动模块细分设置表:
DRV8825 IC 2D 模型
DRV步进电机驱动器布局注意事项
在布局 DRV 时,应注意以下几点以确保良好的散热效果:
电源模块(如 LDO、DC-DC)应尽量远离 DRV;周边的走线也应保持适当距离,避免过于靠近 DRV,因为紧密的走线会妨碍散热。特别地,DRV 的第 0 脚作为散热片使用,建议将焊珠牢固焊接在电路板上,并在板子背面设置通孔,以增强散热性能。通过这些措施,可以有效提高 DRV 的散热效率,确保其稳定运行。