上一回【Maker電子學】步進馬達的原理與驅動—PART6，我們說明了如何讓步進馬達的轉子卡在兩步中間的「複相激磁」技術，以及它背後的原理與計算。這一回我們要繼續說明 A4988 如何產生複相激磁所需要的電流，來達成微步驅動。
微步進的設定
我們上一回在說明複相激磁的電流時，用了四分之一和二分之一兩個角度做範例，計算出複相激磁所需要的電流，而且由於計算電流會用到向量和三角函數，其實這個電流與角度的等分並非呈線性的關係。
比方說，要讓步進馬達停在兩步的中間，而且產生與單相激磁相同的扭力，則兩相要各通上單相激磁的 0.707 倍的電，而此時兩相加起來的電流會是單相激磁的 1.414 倍，這代表有 0.414 倍的激磁電流被浪費掉了。
要讓步進馬達停在兩步中間四分之一的位置，而且產生與單相激磁相同的扭力，則其中一相要通上單相激磁 0.38 倍的電流，而另一相則要通上單相激磁 0.92 倍的電流，此時轉子的位置會在接近 0.92 倍電流激磁這一相 1/4 步的位置。
要產生這樣的電流變化，需要計算三角函數，因此簡單的電路是做不到的。如果沒有浮點計算的能力，大概就得用查表的方法來得到這些數字，再用數字產生對應的電流，而 A4988 就有內建這樣的功能。
A4988 有三支腳，分別叫做 MS1、MS2、MS3，就是用來設定微步進（microstep）的分割程度。這三支腳有五種有效狀態：
（圖片來源：Bird 提供）
所謂 1/2 步微步進的意思，就是原來的每一步會被分成兩步，也就是說如果這個馬達原來是 200 步轉一圈，就會變成 400 步轉一圈，而 1/16 步微步進就厲害了，原來的每一步都會被分成 16 步，原來 200 步一圈的馬達就會變成 3200 步一圈。
微步進的電流
A4988 的 datasheet 上有畫出各種微步進模式下，兩個相位的電流。我們可以來驗證一下我們之前的計算。
下圖是 A4988 在 1/2 微步進模式下，兩個相位之間的電流變化：
只需不到短短一分鐘...
輸入您的信箱與ID註冊即可享有一切福利!
會員福利
免費電子報
會員搶先看
主題訂閱
好文收藏
