双方向電流サンプリング
従来のステッピングドライブでは、各Hブリッジのソースとグランドの間に外付けのセンス抵抗を接続し、PWMがオンになったときのセンス抵抗の順方向電圧のみを測定します。 低速減衰モードでは、電流は内部MOSFETをループしてセンス抵抗を通過しないので、電流を測定することはできません。 高速減衰モードでは、抵抗を流れる電流が反転し、負電圧が発生します。 現在のパワーＩＣプロセスでは、負電圧は簡単な処理でサンプリングすることが困難である。
電流減衰期間中の巻線電流を監視することができれば、多くのステッピングモータ駆動の電流調整問題を解決することができます。 ただし、前述のように、外付けのセンス抵抗では実現が困難であり、内部電流検出を試すのがより良い選択です。 内部電流検出により、PWMのオンタイム、高速減衰、低速減衰など、いつでも電流をモニタできます。 ドライバICの複雑さは増しますが、外部サンプリング抵抗が不要なため、内部電流検出によってシステムコストが大幅に削減されます。 これらの抵抗器は非常に大きく高価です。そして価格は通常ドライバICと同程度です。
MP6500ステッパードライバーIC
MP6500バイポーラステッピングモータドライバチップ、内蔵内部電流検出は、従来の低コストピーク電流制御バイポーラステッピングモータドライバICに代わる優れた製品です。 MP6500の内部回路ブロック図を図5に示します。
MP6500の最大駆動電流ピークは2.5Aです（パッケージおよびPCB設計によります）。 電源電圧は4.5Vから35Vの範囲です。 フルステップ、ハーフステップ、クォーターステップ、および8ステップドライブモードをサポートします。 外付けの電流検出抵抗は不要です。巻線のピーク電流を設定するのに必要なのは、グランド付きの小型の低電力抵抗だけです。
内部電流検出は、巻線電流が常に正確にサンプリングされることを保証するためにパワー管と関連回路の正確なマッチング設計に依存し、それによってステッピングモーターの運転品質を改善します。
通常、MP6500はスローディケイモードで動作します。 しかし、一定のオフ時間が過ぎてゆっくりした減衰が終わったときに、現在の巻線電流がまだ予想レベルを超えている場合は、高速減衰モードがオンになり、駆動電流が急速に所望の値まで減少します。 このハイブリッド制御モードでは、平均電流が設定値にできるだけ近くなるようにしながら、駆動電流を素早くゼロまで下げることができます。 ステップが急上昇すると、図6に示すように、高速減衰が使用され、電流が素早くゼロに調整されます。
電源電圧が高い場合、インダクタンスが低い場合、または必要なピーク電流振幅が小さい場合、電流は設定値よりも大きくなる可能性があります。 ブランキング時間のため、各PWMサイクルには最小オン時間があり、多くの従来のステッピングモータドライバは巻線電流を制御できません。 この場合、MP6500は巻線電流が設定値を超えないようにするために高速減衰モードを使用し続けます（図7参照）。
