基于辦公自動化設備的高能效步進電機驅動器方案
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LV8702的供電電壓VM范圍為9至32 V，最大支持36 V；輸出電流為2.5 A，并支持3 A的峰值電流。這器件的輸出導通阻抗僅為0.55Ω，幫助高能效驅動步進電機。LV8702內置高能效模式、失步檢測功能及輸出短路保護功能，幫助降低電機驅動能耗，減少發(fā)熱量，減輕振動及噪聲，并提供高可靠性。LV8702的典型應用包括復印機、文檔掃描儀、多功能打印機等辦公自動化設備，以及縫紉機等工為設備和老虎機等娛樂設備。
圖4 LV8702高能效步進電機驅動IC應用演示裝置
為了彰顯LV8702步進電機驅動器的應用優(yōu)勢，安森美半導體構建了如圖4所示的演示裝置。我們首先導通電機開關。此開關啟用LV8702電機驅動器IC以顯示其效用。隨著電機開始運行，我們來測量電機電流波形。然后，在保持電機驅動的同時，我們導通高能效開關。電流波形測試結果如圖5所示。左側顯示了高能效開關未啟用時的電機驅動器驅動電流，右側顯示的則是導通高能效開關后的情況，可見驅動電流明顯降低，表示能耗更低。
圖5 LV8702可通過GAD引腳設計的高能效驅動模式
LV8702高能效模式減小了平均電流，進而也減少產生的熱量。IC表面溫度測試顯示，高能效開關啟用的情況下，驅動器IC及電機表面溫度分別下降了46℃和28℃。這功能有潛力在某些應用中省去冷卻風扇，節(jié)省空間及成本，還增強系統(tǒng)可靠性。此外，通過比較電機VM電流，還以發(fā)現LV8702能夠節(jié)省能耗高達80%（見圖6）。設計人員能夠利用LV8702開發(fā)高能效的辦公自動化設備，并符合世界各地對提升能效的需求。
圖6通過比較電機VM電流
LV8702內置電荷泵電路，用于驅動高邊N溝道MOSFET。LV8702支持4種微步模式，包括滿步、半步（滿轉矩）、半步及1/4步等，能夠幫助減輕電機振動進而降低噪聲。這器件內置輸出短路保護功能，針對輸出對電源短路、輸出對地短路及負載短路等狀況提供保護。
5總結
對于當今的電源系統(tǒng)設計人員而言，要符合世界各地的能效法規(guī)及終端用戶對節(jié)能的更高需求，不僅要提升電源的能效、改善功率因數及降低輕載和待機能耗，還要提升當今電子產品中廣泛使用的電機的能效，降低其能耗，并提供可靠性。本方案重點步進電機驅動的常見挑戰(zhàn)及其工作原理，重點介紹了LV8702高能效步進電機驅動器的特性，并結合演示裝置的測試結果，介紹了其應用優(yōu)勢，旨在幫助設計人員利用這系列IC開發(fā)高能效的辦公自動化設備電機驅動應用，在市場競爭中占據有利位置。
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