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AN-CM-221增量编码器,来自HDD电机

内容

术语和定义

集成电路集成电路
硬盘驱动器硬盘驱动器步进
无刷直流电机无刷直流电机
数控电脑数值控制

参考文献

有关文件及软件,请浏览:

//www.xmece.com/configurable-mixed-signal

下载我们的免费GreenPAK软件设计师(1打开.gp文件[2],并查看拟议的电路设计。使用GreenPAK开发工具(3.在几分钟内将设计冻结成您自己的定制IC。yabo国际娱乐Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用程序注释库[4]以设计实例以及在Dialog IC中的功能和块的说明为特色。

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作者:之上Batih

介绍

编码器被广泛用于将旋转或直线运动转换成数字信号。他们是有用的监测或控制运动参数,如速度,速率,方向,距离或位置。这些参数对于无数将运动参数转换为电动机反馈、线性测量和X-Y定位等信息的应用程序来说都是必亚博国际官网平台网址要的。编码器随处可见,从复杂的计算机数控(CNC)机器到计算机鼠标。有几种类型的旋转编码器。绝对编码器和相对(增量)编码器是两种主要类型。绝对编码器输出与当前状态成比例的值,而增量编码器输出状态及其方向的变化。

要创建一个可靠的,几乎牢不可破的增量编码器,一个HDD电机设计的操作超过数千转可以是一个很好的解决方案。你只需要把它和a连起来GreenPAK集成电路。

无刷直流电机原理

任何无刷直流电机都有两个主要部分:转子,旋转部分;定子,静止的部分。这两部分的重要组成部分是定子绕组和转子磁体。

在外部转子设计中,绕组位于电机的核心。转子磁铁围绕着定子绕组图1).

图1:12齿型无刷直流电机

标准三相电路有两种主要形式,其名称代表单相网络的连接方式:星型连接网络,也称为y型连接,用字母Υ表示;Delta连接网络,符号为Δ (Delta)。在本例中,我们将只关注Star类型连接。

图2:无刷直流电机线圈放置

GreenPAK电路设计分析

让我们从设计的左边开始图3.我们有两个模拟比较器(ACMPs)连接到适当的输入,以监测电机线圈上的电压。接下来,我们为两个边缘配置了两个延迟(dly),以过滤输入中任何可能的噪声。两个dff承担信号序列相关开关的角色。为了更好地理解这一点,请注意,所有的设计操作都基于输入引脚6 (IN#2)和输入引脚3 (IN#1)之间的信号竞争。例如,如果ACMP1的输入信号在ACMP0之前达到阈值,只有DFF2准备切换到HIGH状态。我们所需要的就是等待来自ACMP0输出的高信号,反之亦然。因此,我们将在Pin10(递增)或Pin12(递减)上有脉冲。从这一点,我们有一个可操作的旋转编码器。

你可以看到图3, PIN9被命名为Buzzer。每当DFF2或DFF3上出现一个脉冲,细胞PDLY和CNT3 / DLY3就为BPT-14型压电声换能器产生一个1ms脉冲。这将在编码器旋转时创建一个柔和的点击声音,并帮助用户了解编码器旋转了多少。

图3:GreenPAK Designer中的设计视图
图4:编码器应用电路

电路操作

图4你可以看到线圈的连接方式。我们使用两个肖特基二极管D1和D2来限制负(相对于GND)电压相位。要定义的Pinout的HDD电机,你可以简单地测量线圈电阻与万用表。正确连接电机和GreenPAKIC如图图4,我们测量线圈之间的电阻,直到我们发现3个单独的线圈(1.9 Ω在我们的情况下)和共同点“Q”。

该功能波形的一个真正的HDD电机编码器电路中创建GreenPAK设计师显示在图5数字6,其中Channel1(黄色/顶线)─PIN3 (in #1), Channel2(浅蓝色/第二线)─Pin6 (in #2), Channel3(品红/第三线)─Pin10(递增),Channel4(蓝色/底线)─Pin12(递减)。可以看出图5数字6,我们可以很容易地通过输入引脚3 (IN#1)和6 (IN#2)的序列来定义要切换的输出通道。

图5:增量操作
图6:递减操作

结论

GreenPAK由于低电流消耗、小封装尺寸和操作灵活性,集成电路很容易适用于这种应用。这种编码器的优点在于其可靠性,因为它没有直接的电接触。它的操作非常类似于一个光学编码器,除了电机将给出一些阈值的转速,以开始检测一个有用的信号。

注意:为了使电路正常工作,不要忘记正确配置输入和输出引脚。如图所示,引脚3和6输入被配置为模拟输入,所有输出为2倍推拉与最大可能的电流驱动模式。