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第一章产品简介

1.1 产品概述

JXDJ-QDQ-D是一款我公司研制的高性能产品，一款专业的两相步进电机驱动器。步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能，不但取决于步进电动机自身的性能，也取决于步进电动机驱动器的优劣。可实现正反转控制，高速力矩大，供电电压可达50V，输出电流峰值可达4.56A（均值3.0A），静止电流自动减半0.4S减小为60%，可驱动4，6，8 线两相步进电机，光隔离差分信号输入，脉冲最高响应频率最高可达200KHz，细分精度2、4、8、16、32、64、128、256可选，电流设定方便，八档可选，4位拨码，共9档细分，具有过压、短路等保护功能,S4 可设置静止半流，极大地减小了电机发热。具有更宽的电流和电压。电机发热和噪音也明显改善，高速性能也较大提升，驱动器的尺寸也较小，和市面上的驱动器相比，极具竞争力和吸引力。

1.2产品特点

l 原装全新步进电机驱动芯片

l 电流由拨码开关选择

l 接口采用高速光耦隔离

l 大面积散热片不惧高温环境使用

l 抗高频干扰能力强

l 输入电压防反接保护

l 过热，过流、过压短路保护

l 低价格，高速力矩大

1.3步进电机驱动器原理

步进电机驱动器原理是把脉冲信号转换成步进电机所需要的电流信号，然后把电流信号输入到步进电机中，步进电机就可以实现转动了。步进电机驱动器主要由电源、控制器、脉冲转换器、步进电机以及驱动器组成，其中电源主要提供直流电源，控制器主要控制脉冲信号的频率，脉冲转换器主要把脉冲信号转换成电流信号，步进电机则通过电流信号完成转动，驱动器最后把电流信号输入到步进电机中，从而实现对步进电机的精确控制。

1.4应用场景

步进电机驱动器是一种广泛应用于自动化设备、光学设备、医疗器械、航空航天、家用电器、数控机床、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、工业生产等领域的电子设备，其控制范围涉及到步进电机的角度、速度、加速度等多个方面。步进电机驱动器通过对电流信号的控制，可以实现步进电机的精确定位和控制，提高设备的生产效率和产品质量。在用户期望小噪声、高速度的设备中应用效果特佳。

1.5 产品参数

表1

第二章产品硬件

2.1 产品外观

2.2 结构尺寸

注：此产品为手工测量，存在1～2mm的误差，尺寸规格均可定制请以实际物品为主。

2.3 端子接线说明

表2

2.4控制信号与接口电路

驱动器采用差分式接口电路可适用差分信号，单端共阴及共阳等接口，内置高速光电耦合器，允许接收长线驱动器，集电极开路和PNP 输出电路的信号。在环境恶劣的场合，我们推荐用长线驱动器电路，抗干扰能力强。现在以集电极开路
和PNP输出为例，接口电路示意图如下：

注：VCC通用+5～5.5V

2.5控制信号时序图

为了避免一些误动作和偏差，PUL、DIR 和ENA 应满足一定要求，如下图所示：

注释：
（1）t1： ENA(使能信号)应提前DIR 至少5us， 确定为高。-般情况下建议 ENA+和ENA-悬空即可。
（2）t2： DIR 至少提前 PUL 下降沿5us 确定其状态高或低。

（3）t3：脉冲宽度至少不小于1.5us.
（4）t4：低电平宽度不小于1.5us

2.6接线要求
(1)为了防止驱动器受干扰，建议控制信号采用屏蔽电缆线，并且屏蔽层与地线短接，除特殊要求外，控制信号电缆的屏蔽线单端接地：屏蔽线的上位机一端接地，屏蔽线的驱动器一端悬空。同一机器内只允许在同一点接地，如果不是真实接地线，可能干扰严重，此时屏蔽层不接。
(2)脉冲和方向信号线与电机线不允许并排包扎在一起，最好分开至少 10cm 以上，否则电机噪声容易干扰脉冲方向信号引起电机定位不准，系统不稳定等故障。

（3）如果一个电源供多台驱动器，应在电源处采取并联连接，不允许先到一台再到另一台链状式连接。

（4）严禁带电拔插驱动器强电P2端子，带电的电机停止时仍有大电流流过线圈，拔插P2端子将导致巨大的瞬间感生电动势将烧坏驱动器。

（5）严禁将导线头加锡后接入接线端子，否则可能因接触电阻变大而过热损坏端子。

（6）接线线头不能裸露在端子外，以防意外短路而损坏驱动器。

2.7供电电源选择

电源电压在DC20V-50V 之间都可以正常工作，驱动器最好采用非稳压型直流电源供电，也可以采用变压器降压+桥式整流+电容滤波。建议用户使用24V-48V 直流供电，避免电网波动超过驱动器电压工作范围。如果使用稳压型开关电源供电，应注意开关电源的输出电流范围需设成最大。请注意：

（1）接线时要注意电源正负极切勿反接：

（2）最好用非稳压型电源：
（3）采用非稳压电源时，电源电流输出能力应大于驱动器设定电流的60%即可：
（4）采用稳压开关电源时，电源的输出电流应大于或等于驱动器的工作电流：
（5）为降低成本，两三个驱动器可共用一个电源，但应保证电源功率足够大

2.8电机选配

可以用来驱动4、6、8线的两相、四相混合式步进电机，步距角为1.8度和0.9度的均可适用。选择电机时主要由电机的扭矩和额定电流决定。扭矩大小主要由电机尺寸决定。尺寸大的电机扭矩较大：而电流大小主要与电感有关，小电感电机高速性能好，但电流较大。

2.9电机接线

两相4线，6线，8线电机接线，如下图：

2.10系统接线

驱动器与控制器、电机、电源的接线，以共阳接法为例，如下图所示：

第三章 电流、细分拨码开关设定

驱动器采用八位拨码开关设定细分精度、动态电流、静止半流。详细描述如下：

3.1 电流大小设定

3.11工作动态电流设定

驱动板上拨码开关1、2、3分别对应S1、S2、S3

表3

3.12静止静态电流设定

S4定义：用户可通过S4来设定驱动器的自动半流功能。OFF表示静态电流设为动态电流的一半，ON表示静态电流与动态电流相同。一般用途中应将S4设成OFF，使得电机和驱动器的发热减少，可靠性提高。脉冲串停止后约0.4秒左右电流自动减至一半左右（实际值的60％），发热量理论上减至36％。

3.2 细分设定

驱动板上拨码开关5、6、7、8分别对应S5、S6、S7、S8

表4

3.3关于脱机功能（EN）

打开脱机功能后，电机转子处于自由不锁定状态，可以轻松转动，此时输

入脉冲信号不响应，关闭此信号后电机接受脉冲信号正常运转。

注：一般在实际应用中可不接。

第四章常见问题解答

1、问：初次使用该步进驱动器，如何能尽快上手？ 答：正确接好电源和电机后，只接脉冲信号PUL(先将频率设置为1K以内)，细分设置为16，方向和脱机悬空，此时加电后电机默认正转。运行无误后再 依次测试加速(提高频率)、方向、细分和脱机等功能。

2、问：控制信号高于5V，一定要加串联电阻吗？ 答：是的，否则有可能烧毁驱动器控制接口的电路。

3、问：接线后电源指示灯亮，但电机不转，是什么原因？ 答：如果接线正确，但仍然不转，说明控制部分驱动能力不够，这种情况多出现在用单片机的io口直接控制方式。请确保控制接口有5mA的驱动能力。

4、问：如何判断步进电机四条线的定义？ 答：将电机的任意两条线接在一起，此时用手拧电机转子有阻力，则这两条线是同一相,可接在驱动器A+、A-；另外两条线短接仍然有阻力，则将这两条线接在B+和B- 。

5、问：电机的正反转情况与应实际达到的相反？ 答：只需要把电机其中一相的两根线互换接入即可。

第五章常见故障

温馨提示：不要错接220V，否则无法保修，建议在没有通电的情况下调试拨码开关。

表5