스텝 모터 유니폴라 제어

스텝 모터(Stepper Motor)를 제어하는 방식은 크게 유니폴라(Unipolar) 방식과 바이폴라(Bipolar) 방식이 있다. 유니폴라는 단극이라는 뜻으로 스텝 모터의 단자에 + 또는 - 중 하나의 방향으로만 전류가 흐르고 바이폴라는 양극이라는 뜻으로 모터 단자에서 전류가 + 와 - 방향 모두 흐른다. 

 

유니폴라 방식의 스텝 모터 제어 회로도는 다음 그림과 같다. 기본적인 원리는 같지만 이 회로와 다른 조금 변형된 유니폴라 회로도 있다. 트랜지스터 Q1~4는 스텝 모터의 4개 상의 ON/OFF을 제어한다.

 

 

트랜지스터가 ON에서 OFF가 될때 모터의 인덕턴스 성분에 의해 전류가 계속 흐르기 때문에 트랜지스터의 콜렉터 전압이 상승한다. 이때 다이오드 D1~4와 제너 다이오드 ZD1에 의해 콜렉터 전압 상승을 일정값 이하로 막는다. 제너 전압은 VPP의 2배보다 약간 큰 정도로 사용한다.

 

만약, Q1이 ON되어 A+에서 전류가 흐르다가 Q1이 OFF가 되면 트랜지스터의 콜렉터  전압이 상승하면 스텝 모터는 트랜스(Transformer)처럼 동작해서 A-에 마이너스 전압이 걸리게 된다. 다이오드 D5~8은 이러한 마이너스 전압을 방지하는 역할을 한다. 내부에 다이오드를 기본적으로 가지고 있는 MOSFET을 사용하면 D5~8과 같은 다이오드가 필요없다.

 

유니폴라 방식에서 트랜지스터를 구동하는 방식은 Full-Step 방식과 Half-Step 방식이 있다. Full-Step 방식은 항상 2개의 상에 전압을 인가하여 Half-Step 방식에 비해 정지 토크가 2배 정도 크다. 하지만, 스텝 각도는 Half-Step 방식이 2배 더 작아서 더 정밀하게 제어할 수 있다, 

 

 

x :인가 안됨 , + : 플러스 전압 인가 , - : 마이너스 전압 인가 

 

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