有专门针对步进电机的MCU芯片方案么？

海石生风 · 2022-07-06 16:08:16

在工业自动化及医疗仪器领域广泛使用的是步进电机，三相直流无刷电机则是主要应用在电动工具上。工业自动化及医疗仪器也是个不小的市场，不少产品并不满足于步进电机的开环控制。然而市场上有很多针对三相直流无刷电机的MCU芯片方案，如：灵动、凌欧、旋智等，唯独没有针对步进电机的MCU方案。
市场上就没有针对步进电机实现电流或位置闭环控制的单芯片解决方案么？

Blueskull · 2022-07-06 17:20:02

德国有一家，Trinamics,现在被ADI收购了。

海石生风 · 2022-07-06 20:33:41

Blueskull 说：

德国有一家，Trinamics,现在被ADI收购了。

Trinamics的芯片只是驱动器，并不是MCU,而且功能多点的芯片很贵。

david · 2022-07-07 07:24:26

Servo42c

海石生风 · 2022-07-07 08:50:33

david 说：

Servo42c

这个是用通用MCU做的，专门针对电机驱动的MCU包含：ADC、DAC、电机PWM、运算放大器、预驱(高压栅极驱动器)、三角函数运算加速器等，有的甚至片内集成DC-DC可直接用高压供电。
目前市面上片内集成预驱的MCU的预驱引脚数量都只有6个，即只能接三相无刷电机，步进电机的预驱要8个。

244141084 · 2024-11-26 10:32:18

大佬步进电机8个mos怎么做弱磁控制啊,有没有相关教程啊

海石生风 · 2024-11-26 13:33:19

244141084 说：

大佬步进电机8个mos怎么做弱磁控制啊,有没有相关教程啊

弱磁控制用于高转速场合吧，步进电机跑不了高转速。提高步进电机驱动效率主要靠电流闭环或力矩闭环驱动方式。

244141084 · 2024-11-28 13:32:41

海石生风说：

244141084 说：
大佬步进电机8个mos怎么做弱磁控制啊,有没有相关教程啊
弱磁控制用于高转速场合吧，步进电机跑不了高转速。提高步进电机驱动效率主要靠电流闭环或力矩闭环驱动方式。

别人都搞到3000rpm,我搞1000都费劲

海石生风 · 2024-11-28 20:19:25

@244141084
步进电机转速过了1000RPM没啥意义，此时扭矩太小，带不了载。若真有高转速需求，则不应该选步进电机。

dykxjh · 2025-01-07 14:06:12

有没有大佬推荐几款便宜好用的外置MOS管的步进电机控制芯片？我查到的几款外置MOS管的控制芯片价格居然比内置MOS管的价格还要贵。内置MOS管的芯片大多数电流不能太大，且导通内阻还挺大，大电流情况下发热严重。

海石生风 · 2025-07-19 21:11:41

244141084 说：

大佬步进电机8个mos怎么做弱磁控制啊,有没有相关教程啊

今天调力矩闭环步进电机驱动软件时，不知哪里改得不对，电机突然狂转，转速飙到3000rpm。
这或许就是你所说的弱磁控制吧，只是后面在正常情况下怎么都复现不了这个转速，有点耐人寻味。
这个驱动器所用的驱动芯片是DRV8870之类的斩波恒流驱动芯片，并用磁编码器实现位置闭环。

海石生风 · 2025-07-23 12:24:52

找到问题并基本复现之前狂转的转速了：之前矢量闭环控制的电角度校准出错，导致校准出来的电角度与实现偏差了90度左右。

这90度偏差正好对应弱磁控制理论的超前角控制原理，即在意外地在无形中实现了弱磁控制方式。原先在力矩闭环时转速最多只能跑到500rpm，然后我在原控制算法不变的情况下将电角度增加90度后，力矩闭环的最高转速就飙到2000rpm。

那么步进电机的弱磁控制的基本实现方式为：实现闭环力矩驱动后，添加超前的电角度。而闭环力矩的实现原理是：将交轴和直轴力矩做反Park变换即得电机两相的力矩。

fatcable · 2025-07-25 15:05:32

电机驱动电流比较大，最好外接芯片，否则MCU容易受到干扰

dukelec · 2025-07-26 17:18:17

我觉得是步进电机用 foc 控制的话，相当于是 50 对极的无刷电机，普通编码器的精度不够，譬如 5012b 的精度是 0.9 度左右

50 对极电机的 360 度电角度对应机械角度 7.2 度（360÷50）

0.9 度机械角度误差对应电角度 45 度，效果不能看了

普通玩玩可以，做产品正式推广不太合适，所以就没有 asic 方案

最近编辑记录 dukelec (2025-07-26 17:19:25)

海石生风 · 2025-07-26 19:46:24

@dukelec
磁编码器使用前要校准一圈，校准之后精度就可以提高不少。甚至现在已经有磁编码器内置支持客户端功能，比如MT6826经客户端校准后精度在±0.08°之内，跑FOC绝对足够了。

至于行情，市面上早就有步进FOC产品了。TMC就有硬件步进FOC芯片，甚至已经搞步进电机的无感FOC方案了。

dukelec · 2025-07-27 17:17:40

@海石生风

MT6826 手册写的是客户端自校准后非线性误差典型值是 ±0.1 度，但没有标最大误差
我怀疑温度等变化都会影响自校准误差，还有器件老化等因素要考虑

普通的编码器同样可以在 mcu 端存一个校正的表，不过精度同样无法保证

磁编码可以保证高精度我觉得要用多对极的编码盘，譬如 ic-mu 芯片方案，芯片+编码盘一套批量格价 100 多，量少的话翻倍

步进+foc 的优势主要是低速力矩大，用于精准位置控制，无感方案不能体现出步进的优势，无感通常要保持一定速度

最近编辑记录 dukelec (2025-07-27 17:21:26)

海石生风 · 昨天 10:35:03

@dukelec
磁编码器方案在于性价比，而使用带光电编码器的闭环步进也很常见了。

但是就论最极端工况工作温度125℃下误差1度，此时跑FOC虽然不理想，但也是可以跑得动的。
如果实际工况真有125℃，肯定不会上磁编码器而上光电编码器了。所以磁编码器的实现应用误差肯定是比规格书的极限误差小。

TMC的无感FOC方案是电流闭环的改进。现在的步进驱动方案基本都是恒流驱动了，所以做电流闭环是自然而然的事，但电流闭环驱动下依然会有失步风险。所以TMC的无感FOC方案主要是减小无位置传感器时的失步风险，其实应用依然是低速下的位置控制场景。

最近编辑记录海石生风 (昨天 10:51:53)

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