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L6506是一款可以檢測并監控步進電機或其他相類似設備電流的線性集成電路。可與功率驅動級芯片像L293D、L298N，L6201/02/03配套使用，針對感性負載組成恒流驅動電路。 L6506可以針對兩相雙極或四相單極性電機配置。圖1是L6506配套L298N實現的雙極性電機驅動電路。圖2中的電路實現了一個四相單極性電機驅動電路。在這兩個電路中，L6506用于監控每個電機繞組內的電流。其工作原理是通過監測流過檢測電阻(Rsense)上的電壓來監測電流，利用脈寬調制控制使電流維持在某個設定的值。芯片內部的振蕩器負責驅動雙路斬波器，引腳1上的阻容網絡就是用于設置工作頻率，其計算方法如下： 
R1 > 10 Kohm
圖1. L6506在兩相雙極步進電機中的應用電路圖 芯片內部振蕩器提供脈沖信號，使兩個觸發器置位，然后觸發器產生輸出信號，將外部的功率驅動器激活。一旦輸出被激活后，感性負載中的電流開始增加。當負載繞組中的電流達到預設峰值時，檢測電阻(Rsense)上的電壓等于輸入的參考電壓(Vref)，對應的比較器將其觸發器復位，這樣就會使功率驅動器輸出斷開，并通過一個回流通道，使電流逐漸變弱，直到下一個振蕩器脈沖出現。通過選擇檢測電阻(Rsense)的阻值和輸入參考電壓Vref利用下面的方程式，可以設定每個繞組內的峰值電流。其計算方法如下：
圖2. L6506在四相單極步進電機中的應用電路圖 振蕩器的最小輸出脈寬值是由振蕩器(RC)的脈寬值或施加到SYN管腳上的信號來決定的，內部振蕩器用于為同步輸入（SYN）提供窄脈沖，在設計中應仔細考慮這個脈寬。在某些應用中，我們會使同步輸入的脈寬比導通管開通(Turn on)延遲時間略長。這是因為開關噪聲和反向恢復電流流過檢測電阻(Rsense)，使比較器檢測到高于峰值的電流值。L6506是采用這樣一種設計，內部的觸發器是主導的器件，所以，每當同步輸入是“低”狀態時，即便比較器同時施加了復位信號，觸發器的Q輸出仍是“高”態。如果同步輸入脈寬足夠大，如圖3所示，在發生開關瞬變事件時，能夠阻止觸發器置位，可使該器件忽略這個錯誤數據。當使用內部振蕩器時，通過更改引腳1上的電容值，可以修改脈寬,提高電容值將會增大脈寬。
圖3：負載電流和同步脈寬
圖4：振蕩電路和波形 振蕩器的器件選擇是決定電路性能的關鍵，從圖4中我們不難看出，除外部電阻和電容外，還要考慮內阻，工作頻率方程式是：
通過觀察圖4，我們可以發現同步脈沖的有效時間(T2)和同步信號的無效時間(T1) 以及占空比的方程式 :
把方程4和5代入方程6，然后求解R1的阻值，可以得出下面的外部器件的方程式：
觀看方程4，我們不難發現，當R1在最大值和Ri在最小值時， T2的脈寬最小。因此，當估算方程7時，為保證所需的脈寬，Ri的最小值應為700歐姆(1KW–30%)。 當同時帶有多個負載時使振蕩器保持同步，為避免多個器件使用的地線噪聲問題，可以把每個器件的同步（SYNC）引腳都連至主器件的振蕩輸出引腳，沒有使用的振蕩器（R/C）的阻容引腳接地，如圖5所示。 通過給同步(SYNC)引腳施加同步脈沖，可以使這些器件與外部電路同步。但輸出的最小開通（ON）時間仍由輸入脈沖決定，從而設定最小平均輸出電流。
圖5. 同步多個器件 L6506可配合一個全橋驅動器，用于雙極性電機，如圖1所示；或者配合一個四路達林頓復合晶體管陣列，用于四相單極性電機 ，如圖2所示。對于每一種配置，都可以利用如圖6所示的四相輸入實現整步或半步控制。
圖6. 步進電機驅動的輸入信號 單極性電機的回流通道是經過一個二極管，而雙極性電機的回流通道是經過一個二極管和一個下橋臂晶體驅動器。當實現一個半步電機控制時，L6506的兩路輸出在一相的半步中都將保持低態。這是因為，當驅動一個雙極性電機時，電機繞組的電流衰減時間可能很長。所以可以將功率級(L298N)輸出設為低，使得電流快速衰減。 因為每個通道的輸入參考電壓Vref都是獨立的，可以獨立設置每個負載的電流，因此，該器件可用于實現微步驅動或實現不同的的峰值電流和保持電流驅動，只需要通過改變Vref的值就可以實現。如果不想用昂貴的D/A器件來得到正弦波或可變的Vref，我們可以利用一種簡單的方法來實現。將微控制器輸出的PWM通過一個低通濾波器從而得到變化的Vref,如圖7。假定PWM輸出從0-5V。那么輸出的電壓是
圖7：通過PWM得到可變的Vref 目前意法半導體采用新的BCD工藝，推出了POWERSPIN系列產品，其中L6207，L6227將斬波和功率驅動器集成到了一起來實現電流控制。其工作原理不同于L6506的恒定工作頻率，采用的是恒定“OFF”時間來實現，其“ON”時間由電機線圈繞組的特性和供電電壓決定，所以對于不同的負載其工作頻率是變化的，但仍然采用斬波方法實現恒定電流控制。 作者：意法半導體公司Thomas Hopkins，原野 |
