L297 là IC điều khiển động cơ bước tạo ra bốn tín hiệu điều khiển pha cho hai động cơ bước lưỡng cực pha và bốn pha đơn cực trong các ứng dụng được điều khiển bằng vi máy tính. Động cơ có thể được điều khiển theo nửa bước, các chế độ điều khiển bình thường và sóng và mạch chopper PWM trên chip cho phép điều khiển chế độ chuyển đổi của dòng điện trong các cuộn dây. Một tính năng của thiết bị này là nó chỉ yêu cầu tín hiệu đầu vào đồng hồ, hướng và chế độ. Vì pha được tạo ra bên trong nên gánh nặng cho bộ vi xử lý và programmer giảm đi đáng kể. Được gắn trong các gói DIP20 và SO20, L297 có thể được sử dụng với các drive cầu nguyên khối như L298N hoặc L293E, hoặc với các transistor và darlington rời rạc.
Sóng điều khiển / thông thường
Các chế độ nửa / full bước
Hướng đồng hồ / ngược hướng đồng hồ
Kiểm soát dòng điện tải chế độ chuyển đổi
Dòng tải lập trình được
Cần ít linh kiện ngoài
Reset đầu vào và đầu ra
Bật đầu vào
Vs: 10V
Vi: 7V
Ptot: 1W
Tj: -40 đến 150 độ C
Chi tiết thông số kỹ thuật tham khảo trong datasheet L297
Số chân |
Tên chân |
Mô tả |
1 |
SYNC |
Đầu ra của bộ dao động chopper trên chip. Các kết nối SYNC của tất cả các L297 sẽ được đồng bộ hóa được kết nối với nhau và các thành phần dao động được bỏ qua trên tất cả trừ một. Nếu một nguồn xung nhịp bên ngoài được sử dụng, nó sẽ được đưa vào ở chân này. |
2 |
GND |
Chân ground |
3 |
HOME |
Đầu ra cực góp mở cho biết khi L297 ở trạng thái ban đầu (ABCD = 0101). Transistor mở khi tín hiệu này hoạt động. |
4 |
A |
Tín hiệu điều khiển A pha motor cho giai đoạn công suất. |
5 |
INH1 |
Kiểm soát ức chế thấp chủ động cho giai đoạn điều khiển của pha A và B. Khi sử dụng cầu lưỡng cực, tín hiệu này có thể được sử dụng để đảm bảo dòng điện tải giảm nhanh khi cuộn dây bị khử năng lượng. Cũng được sử dụng bởi chopper để điều chỉnh dòng tải nếu đầu vào CONTROL ở mức thấp |
6 |
B |
Tín hiệu điều khiển B pha motor cho giai đoạn công suất. |
7 |
C |
Tín hiệu điều khiển C pha motor cho giai đoạn công suất. |
8 |
INH2 |
Kiểm soát ức chế mức thấp chủ động cho các giai đoạn điều khiển của pha C và D. Chức năng tương tự như INH1. |
9 |
D |
Tín hiệu điều khiển pha D motor cho giai đoạn công suất. |
10 |
ENABLE |
Đầu vào cho phép chip. Khi thấp (không hoạt động) INH1, INH2, A, B, C và D được đưa xuống thấp. |
11 |
CONTROL |
Kiểm soát đầu vào xác định hoạt động của chopper. Khi chopper thấp tác động lên INH1 và INH2; khi chopper cao tác dụng lên các đường cùng pha ABCD. |
12 |
Vs |
Đầu vào nguồn 5V |
13 |
SENS2 |
Đầu vào cho điện áp cảm nhận dòng tải từ các giai đoạn nguồn của pha C và D. |
14 |
SENS1 |
Đầu vào cho điện áp cảm nhận dòng tải từ các giai đoạn nguồn của pha A và B. |
15 |
Vref |
Điện áp tham chiếu cho mạch chopper. Một điện áp được đặt vào chân này xác định dòng tải đỉnh. |
16 |
OSC |
Một mạng RC (R tới VCC, C nối ground) được kết nối với chân này xác định tốc độ chopper. Chân này được kết nối với ground trên tất cả trừ một thiết bị trong các cấu hình đa L297 được đồng bộ hóa. f ≅ 1 / 0,69 RC |
17 |
CW/CCW |
Đầu vào điều khiển hướng theo chiều kim đồng hồ / ngược chiều kim đồng hồ. Hướng vật lý của chuyển động quay cũng phụ thuộc vào kết nối của các cuộn dây. Được đồng bộ hóa bên trong do đó hướng có thể được thay đổi bất cứ lúc nào. |
18 |
CLOCK |
Đồng hồ bước. Một xung thấp đang hoạt động trên đầu vào này sẽ nâng động cơ lên một bước. Bước xảy ra trên cạnh tăng của tín hiệu này. |
19 |
HALF/FULL |
Đầu vào chọn nửa / đầy đủ. Khi cao chọn hoạt động nửa bước, khi thấp chọn hoạt động toàn bước. Chế độ một pha toàn bước có được bằng cách chọn FULL khi bộ dịch của L297 ở trạng thái số chẵn. Chế độ hai pha trên toàn bước được đặt bằng cách chọn FULL khi bộ dịch ở vị trí được đánh số lẻ. (Vị trí home được chỉ định trạng thái 1). |
20 |
RESET |
Reset đầu vào. Một xung thấp hoạt động trên đầu vào này khôi phục bộ dịch về vị trí chính (trạng thái 1, ABCD = 0101). |
L297 được thiết kế để sử dụng với trình điều khiển cầu kép, mảng quad darlington hoặc các thiết bị nguồn rời trong các ứng dụng điều khiển động cơ bước. Nó nhận tín hiệu đồng hồ bước, hướng và chế độ từ bộ điều khiển hệ thống (thường là chip máy tính siêu nhỏ) và tạo ra tín hiệu điều khiển cho giai đoạn nguồn.
Các chức năng chính là một bộ dịch, tạo ra trình tự pha động cơ và một mạch chopper PWM kép điều chỉnh dòng điện trong các cuộn dây của động cơ. Trình dịch tạo ra ba trình tự khác nhau, được chọn bởi đầu vào HALF / FULL. Đó là normal (hai pha được cung cấp năng lượng), wave drive (một pha được cung cấp năng lượng) và half-step (luân phiên một pha được cung cấp năng lượng / hai pha được cung cấp năng lượng). Hai tín hiệu ức chế cũng được tạo ra bởi L297 ở chế độ nửa bước và chế độ truyền động sóng. Các tín hiệu này, kết nối trực tiếp với đầu vào kích hoạt của L298, nhằm mục đích tăng tốc độ phân rã dòng điện khi cuộn dây bị khử năng lượng. Khi L297 được sử dụng để điều khiển động cơ đơn cực, chopper sẽ tác động lên các đường này. Một đầu vào được gọi là CONTROL xác định xem chopper sẽ hoạt động trên các đường pha ABCD hay các đường ức chế INH1 và INH2.
Khi các dòng pha bị cắt, dòng pha không hoạt động của mỗi cặp (AB hoặc CD) được kích hoạt (chứ không phải ngắt dòng khi đó đang hoạt động). Trong các cấu hình L297 + L298, kỹ thuật này làm giảm sự tiêu tán trong các điện trở cảm nhận dòng tải.
Một bộ dao động trên chip điều khiển chopper kép. Nó cung cấp xung ở tốc độ chopper đặt hai flip-flop FF1 và FF2. Khi dòng điện trong cuộn dây đạt đến giá trị đỉnh được lập trình, điện áp trên điện trở cảm biến (được kết nối với một trong các đầu vào cảm biến SENS1 hoặc SENS2) bằng Vref và bộ so sánh tương ứng đặt lại flip flop, ngắt dòng truyền động cho đến khi xuất hiện xung dao động tiếp theo . Dòng điện đỉnh cho cả hai cuộn dây được lập trình bởi một bộ phân áp trên đầu vào Vref.
Có thể tránh được các vấn đề nhiễu đất trong nhiều cấu hình bằng cách đồng bộ hóa các bộ dao động chopper. Điều này được thực hiện bằng cách kết nối tất cả các chân SYNC với nhau, chỉ gắn mạng RC dao động trên một thiết bị và nối đất chân OSC trên tất cả các thiết bị khác.