步进电机的驱动电路和包含其的车辆的制作方法

本技术涉及车辆控制，尤其涉及一种步进电机的驱动电路和包含其的车辆。

背景技术：

1、步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或者是线位移的开环控制电机，又被称为是脉冲电机，在非超载的情况下，电机的转速，停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响。通常步进电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生矢量磁场，该磁场会带动转子旋转一定角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度，转子也随着该磁场转一个角度。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。步进电机的输出角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，通过电机驱动芯片输出，改变绕组的通电顺序，电机就会反转，因此框图通过控制绕组的通电顺序，达到控制电机正反转的目的。

2、然而，现有的步进电机驱动电路存在至少以下三点问题：

3、(1)输出电流容易过高，损坏驱动电路或是损坏电机；

4、(2)输出的脉冲信号不稳定，导致步进电机不能正常按照设计的逻辑工作；

5、(3)电流衰减模式不易控制，时常导致衰减过快，影响电机工作。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的步进电机驱动电路输出电流容易过高、输出的脉冲信号不稳定以及电流衰减模式不易控制的技术问题。本实用新型提供一种步进电机的驱动电路和包含其的车辆，能够调整输出电流，使得输出的脉冲信号更加平稳，配置不同的衰减模式。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种步进电机的驱动电路，包括：

2、u1，所述u1采用的芯片型号为drv8821，所述u1的第八引脚连接电容c13的一端和电容c15的正极，所述电容c13的另一端连接所述u1的第七引脚、电容c15的负极并接地。

3、本实用新型的步进电机的驱动电路通过由控制器输入一个脉冲信号/pwm信号至u1芯片的vm引脚，在vm引脚处放置两颗电容c13及c15，当控制器和u1共用一组电源时，电容可以防止放大电流沿着连线流入控制器的地，使得控制器的地和u1的地隔开，输出的脉冲信号更加平稳，避免造成干扰。

4、进一步地，所述u1的第十五引脚通过电阻r11连接步进电机，所述u1的第十六引脚通过电阻r10连接步进电机，所述u1的第十七引脚通过电阻r8连接步进电机，所述u1的第十八引脚通过电阻r7连接步进电机，所述u1的第十九引脚通过电阻r5连接步进电机。u1通过15-19引脚输出至步进电机，电路设置了r5、r7、r8、r10以及r11的5颗电阻作为绕线电阻，能够起限流作用，防止电流过大损坏电路。

5、进一步地，所述u1的第二十引脚连接电阻r3的一端和三极管q1的集电极，所述电阻r3的另一端接地，三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极通过电阻r1连接控制器的spi接口，使步进电机绕组产生的反电动势通过三极管q1而衰减掉，从而保护电路。

6、进一步地，所述u1的第一引脚通过电容c3接地，所述u1的第二引脚接地，所述u1的第三引脚连接电容c5的一端和电阻r4的一端，电阻r4的一端连接电容c4的一端，电容c4的另一端和电容c5的另一端连接，并接地，所述u1的第四引脚连接电容c7的一端和电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接电容c6的一端，电容c6的另一端连接电容c4的另一端和电容c7的另一端，所述u1的第五引脚连接电容c9的一端和电阻r9的一端，电阻r9的另一端连接电容c8的一端，电容c8的另一端连接电容c9的另一端并接地，所述u1的第六引脚连接电容c12的一端和电阻r12的一端，所述电阻r12的另一端连接电容c11的一端，所述电容c11的另一端连接电阻r9的另一端和电容c12的另一端，电阻r4的另一端、电阻r6的另一端、电阻r9的另一端以及r12的另一端均通过插件连接驱动电机。

7、进一步地，所述u1的第十引脚通过电容c14连接所述u1的第九引脚并接地，所述u1的第十一引脚通过电阻r15连接在所述u1的第十引脚和电容c14之间，所述u1的第十二引脚通过电阻r16接地，所述u1的第十三引脚通过电阻r13连接控制器的spi接口，所述u1的第十四引脚连接电容c10的一端和电阻r14的一端，电容c10的另一端接地，电阻r14的另一端连接在所述u1的第十二引脚和电阻r16之间。

8、进一步地，所述u1的第二十一引脚通过电阻r2连接控制器的i/o端口，所述u1的第二十二引脚通过电容c1连接u1的第二十三引脚，所述u1的第二十四引脚通过电容c2连接在u1的第一引脚和电容c3之间，所述u1的第二十五引脚接地。

9、本实用新型还提供一种车辆，包括上述的步进电机的驱动电路。

10、本实用新型的有益效果是，本实用新型的步进电机的驱动电路，调整输出的脉冲信号，使得脉冲信号的输出更加平稳，避免电机失效；控制输出电流，使得输出电流满足驱动电机的需求，同时不会过高导致电路过载；配置不同的衰减模式，无论增加还是减少步骤，减少电流步长时都会使用混合衰减。

技术特征：

1.一种步进电机的驱动电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第十五引脚通过电阻r11连接步进电机，所述u1的第十六引脚通过电阻r10连接步进电机，所述u1的第十七引脚通过电阻r8连接步进电机，所述u1的第十八引脚通过电阻r7连接步进电机，所述u1的第十九引脚通过电阻r5连接步进电机。

3.如权利要求2所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第二十引脚连接电阻r3的一端和三极管q1的集电极，所述电阻r3的另一端接地，三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极通过电阻r1连接控制器的spi接口。

4.如权利要求3所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第一引脚通过电容c3接地，所述u1的第二引脚接地，所述u1的第三引脚连接电容c5的一端和电阻r4的一端，电阻r4的一端连接电容c4的一端，电容c4的另一端和电容c5的另一端连接，并接地，所述u1的第四引脚连接电容c7的一端和电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接电容c6的一端，电容c6的另一端连接电容c4的另一端和电容c7的另一端。

5.如权利要求4所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第五引脚连接电容c9的一端和电阻r9的一端，电阻r9的另一端连接电容c8的一端，电容c8的另一端连接电容c9的另一端并接地，所述u1的第六引脚连接电容c12的一端和电阻r12的一端，所述电阻r12的另一端连接电容c11的一端，所述电容c11的另一端连接电阻r9的另一端和电容c12的另一端。

6.如权利要求5所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，电阻r4的另一端、电阻r6的另一端、电阻r9的另一端以及r12的另一端均通过插件连接驱动电机。

7.如权利要求6所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第十引脚通过电容c14连接所述u1的第九引脚并接地，所述u1的第十一引脚通过电阻r15连接在所述u1的第十引脚和电容c14之间，所述u1的第十二引脚通过电阻r16接地，所述u1的第十三引脚通过电阻r13连接控制器的spi接口，所述u1的第十四引脚连接电容c10的一端和电阻r14的一端，电容c10的另一端接地，电阻r14的另一端连接在所述u1的第十二引脚和电阻r16之间。

8.如权利要求7所述的步进电机的驱动电路，其特征在于，所述u1的第二十一引脚通过电阻r2连接控制器的i/o端口，所述u1的第二十二引脚通过电容c1连接u1的第二十三引脚，所述u1的第二十四引脚通过电容c2连接在u1的第一引脚和电容c3之间，所述u1的第二十五引脚接地。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的步进电机的驱动电路。

技术总结
本技术涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种步进电机的驱动电路和包含其的车辆，包括U1，所述U1采用的芯片型号为DRV8821，所述U1的第八引脚连接电容C13的一端和电容C15的正极，所述电容C13的另一端连接所述U1的第七引脚、电容C15的负极并接地。本技术的步进电机的驱动电路和包含其的车辆，调整输出的脉冲信号，使得脉冲信号的输出更加平稳，避免电机失效；控制输出电流，使得输出电流满足驱动电机的需求，同时不会过高导致电路过载；配置不同的衰减模式，无论增加还是减少步骤，减少电流步长时都会使用混合衰减。

技术研发人员：蒋耀灵,赵奥林,徐婷婷
受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/11