用于办公自动化设备应用的高能效步进电机驱动器方案

图4. 安森美半导体LV8702高能效步进电机驱动IC应用演示装置。

为了彰显LV8702步进电机驱动器的应用优势，安森美半导体构建了如图4所示的演示装置。我们首先导通电机开关。此开关启用LV8702电机驱动器IC以显示其效用。随着电机开始运行，我们来测量电机电流波形。然后，在保持电机驱动的同时，我们导通高能效开关。电流波形测试结果如图5所示。左侧显示了高能效开关未启用时的电机驱动器驱动电流，右侧显示的则是导通高能效开关后的情况，可见驱动电流明显降低，表示能耗更低。

图5. LV8702可通过GAD引脚设计提供高能效驱动模式，帮助减小平均电流并降低能耗。

LV8702高能效模式减小了平均电流，进而也减少产生的热量。IC表面温度测试显示，高能效开关启用的情况下，驱动器IC及电机表面温度分别下降了46℃和28℃。这功能有潜力在某些应用中省去冷却风扇，节省空间及成本，还增强系统可靠性。此外，通过比较电机VM电流，还以发现LV8702能够节省能耗高达80%(见图6)。设计人员能够利用LV8702开发高能效的办公自动化设备，并符合世界各地对提升能效的需求。

图6. 通过比较电机VM电流可以发现LV8702能够大幅节省电机的能耗。

LV8702内置电荷泵电路，用于驱动高边N沟道MOSFET。LV8702支持4种微步模式，包括满步、半步(满转矩)、半步及1/4步等，能够帮助减轻电机振动进而降低噪声。这器件内置输出短路保护功能，针对输出对电源短路、输出对地短路及负载短路等状况提供保护。

总结：
对于当今的电源系统设计人员而言，要符合世界各地的能效法规及终端用户对节能的更高需求，不仅要提升电源的能效、改善功率因数及降低轻载和待机能耗，还要提升当今电子产品中广泛使用的电机的能效，降低其能耗，并提供可靠性。安森美半导体因应这些需求，提供宽广阵容的高能效电机驱动器产品。本文重点步进电机驱动的常见挑战及其工作原理，概览了安森美半导体用于步进电机驱动的产品系列，重点介绍了安森美半导体LV8702高能效步进电机驱动器的特性，并结合演示装置的测试结果，介绍了其应用优势，旨在帮助设计人员利用这系列IC开发高能效的办公自动化设备电机驱动应用，在市场竞争中占据有利位置。