UP57脈沖型一體式步進驅動（差分）
一、產品簡介
1. 概述
UP57是匯升推出的一款高集成一體式脈沖步進驅動器，外形尺寸與57電機相同，采用DSP數字處理技術，內置低發熱等新型控制算法，保證電機運行平穩、噪音小、溫度可控。
與本公司UIM240、UIM57驅動器相比，UP57采用差分信號端口，并帶有一路報警輸出端口，可匹配日系、歐系、控制卡、專用控制器等上位機，擴展了驅動器適配范圍。
UP57最大輸出峰值電流為5.6A，可滿足57、60及部分86規格步進電機應用需要；驅動器采用微細分技術，即使在低細分條件下，也能通過內部算法實現高細分效果。驅動器內部集成電機參數自動匹配功能，可自動優化運行參數，使電機性能更加優越。
UP57可與57/60/80步進電機集成為一體式產品，有助于縮小設備體積、減少設備走線。
2. 特點
●直流輸入電壓20VDC～50VDC，推薦工作電壓36V；
●連續輸出電流4A max，最大峰值電流5.6A；
●差分信號輸入端口、1路報警輸出端口；
●一體式設計，可與57/60/80步進電機裝配為一體機；
●內置DSP算法，低振動，低噪聲，運行平穩，電機發熱低；
●內置微細分和平滑濾波功能；
●16檔細分設置，最大256細分；
●具有過壓、欠壓、過流等保護功能；
●內置電機參數自動匹配功能；
3. 應用領域
特別適合小體積、小空間的各種自動化設備和儀器，例如：醫療儀器、實驗室儀器、蠕動泵匹配、電子組裝設備、激光設備、自動抓取設備、包裝設備和機器人等。在用戶期望高平穩、低噪聲的設備上應用效果尤佳。
二、電氣、機械和環境指標
1. 電氣指標
|
參 數 |
UP57 |
|||
|
最小值 |
典型值 |
最大值 |
單位 |
|
|
輸出峰值電流 |
0 |
- |
5.6 |
A |
|
電源電壓（直流） |
+20 |
+36 |
+50 |
Vdc |
|
邏輯輸入電流 |
6 |
10 |
16 |
mA |
|
脈沖頻率 |
0 |
- |
200 |
kHz |
|
脈沖高電平寬度 |
1.5 |
- |
- |
uS |
|
過壓保護電壓 |
36 |
38 |
40 |
Vdc |
|
絕緣電阻 |
100 |
- |
- |
MΩ |
2. 使用環境及參數
|
冷卻方式 |
自然冷卻或強制風冷 |
|
|
使用環境 |
場合 |
不能放在其它發熱的設備旁，要避免粉塵、油霧、腐蝕性氣體，濕度太大及強振動場所，禁止有可燃氣體和導電灰塵； |
|
溫度 |
-5℃ ～ +45℃ |
|
|
濕度 |
40 ～ 90%RH |
|
|
振動 |
10 ～ 55Hz／0.15mm |
|
|
保存溫度 |
-20℃ ～ +65℃ |
|
|
使用海拔 |
≤1000m |
|
|
重量 |
約60g（不含電機） |
|
3. 產品尺寸圖及電機匹配
UP57驅動器可與57、60、86規格步進電機一體式裝配，本公司提供1Nm、2.1Nm、3Nm、4.5Nm、8.5Nm 等配套一體機產品，直接將電機參數寫入控制算法，電機性能更勝一籌。如僅選購UP57驅動器，且設備對低速振動有要求，建議與本司聯系進行參數匹配。
標配一體機基本參數：
|
產品型號 |
電機保持轉矩Nm |
電機機身長 mm |
特點 |
|
UP57-10 |
1.0 |
56（57#） |
1、節省接線； 2、電機參數寫入控制算法； |
|
UP57-20 |
2.1 |
76（57#） |
|
|
UP57-30 |
3.0 |
90（60#） |
|
|
UP57-45 |
4.5 |
80（86#） |
|
|
UP57-85 |
8.5 |
118（86#） |
UP57驅動器外形尺寸圖
三、驅動器接口和接線介紹
1. 接口描述
1.1上位機控制信號端口
采用12Pin 2.0mm間隔端子。
|
引腳號 |
定義 |
排線顏色 |
說明 |
|
|
1 |
VDC |
紅 |
電源正輸入：直流電壓20-50Vdc |
|
|
2 |
GND |
黑 |
電源負輸入：直流電壓的GND |
|
|
3 |
RXD |
黃綠 |
串口RS232的RXD |
|
|
4 |
TXD |
粉 |
串口RS232的TXD |
|
|
5 |
PUL+ |
綠 |
差分脈沖控制信號輸入端口，允許接收5V信號，上升沿有效 |
|
|
6 |
PUL- |
橙 |
||
|
7 |
DIR+ |
褐 |
差分方向控制信號輸入端口，允許接收5V信號，上升沿有效 |
|
|
8 |
DIR- |
紫 |
||
|
9 |
ENA+ |
灰 |
差分使能控制信號輸入端口，允許接收5V信號，上升沿有效 |
|
|
10 |
ENA- |
黃 |
||
|
11 |
OUT+ |
白 |
報警信號輸出端口，OC電路，最大可接收24V電壓 |
|
|
12 |
OUT- |
藍 |
||
注：脈沖信號、方向信號、使能信號可接收最高5V信號，如控制信號為+12V時，則需要串接1K電阻；如控制信號為+24V，則需要分別串接2.2K電阻。
1.2電機端口
采用4Pin 3.5間隔帶螺釘端子
|
引腳號 |
定義 |
功能說明 |
|
1 |
A+ |
兩相步進電機A+相 |
|
2 |
A- |
兩相步進電機A-相 |
|
3 |
B+ |
兩相步進電機B+相 |
|
4 |
B- |
兩相步進電機B-相 |
注：調換A+/A-或B+/B-的電機引線，則電機初始轉向將更換；
2. 控制信號接口電路
UP57驅動器信號端口為差分式接口，內置高速光電耦合器，三種接線方法如下：
注明：圖中的信號輸入接口電壓范圍為4.5~5Vdc，如控制信號為+12V時，則需要串接1K電阻；如控制信號為+24V，則需要分別串接2.2K電阻。
3. 控制信號時序圖
控制信號時序圖
注釋：
1）t1：ENA（使能信號）應提前DIR至少5μs，確定為高。一般情況下建議懸空即可；
2）t2：DIR至少提前PUL下降沿1μs確定其狀態高或低；
3）t3：脈沖寬度至少不小于1.5μs；
4）t4：低電平寬度不小于1.5μs。
四、撥碼開關設定
UP57驅動器采用10位撥碼開關設定電流大小、細分、模式設定詳細描述如下：
1. 電流設定
1.1 工作（動態）電流設定
|
輸出峰值電流 |
輸出均值電流 |
SW1 |
SW2 |
SW3 |
|
Default 1.5A |
1.1A |
ON |
ON |
ON |
|
2.1A |
1.5A |
off |
oN |
oN |
|
2.7A |
1.9A |
oN |
oFF |
oN |
|
3.2A |
2.3A |
oFF |
oFF |
oN |
|
3.8A |
2.7A |
oN |
oN |
oFF |
|
4.3A |
3.1A |
oFF |
oN |
oFF |
|
4.9A |
3.5A |
oN |
oFF |
oFF |
|
5.6A |
4.0A |
oFF |
oFF |
OFF |
注：Default檔出廠時默認峰值電流為1.5A，可通過串口設定Default檔電流，可設定的電流范圍為0.1A~5.6A(峰值)之間的任意值。
1.2 靜止（靜態）電流設定
當脈沖停止給定后約0.3秒，輸出電流自動減至一半左右（實際值的60％），電機和驅動器發熱量理論上減至36％。
2. 細分設定
|
細分 |
脈沖數/圈 |
SW4 |
SW5 |
SW6 |
SW7 |
IO模式 轉速RPM |
|
1 |
Default（200） |
ON |
ON |
ON |
ON |
40 |
|
2 |
400 |
OFF |
ON |
ON |
ON |
50 |
|
4 |
800 |
ON |
OFF |
ON |
ON |
60 |
|
8 |
1600 |
OFF |
OFF |
ON |
ON |
70 |
|
16 |
3200 |
ON |
ON |
OFF |
ON |
80 |
|
32 |
6400 |
OFF |
ON |
OFF |
ON |
90 |
|
64 |
12800 |
ON |
OFF |
OFF |
ON |
100 |
|
128 |
25600 |
OFF |
OFF |
OFF |
ON |
150 |
|
5 |
1000 |
ON |
ON |
ON |
OFF |
200 |
|
10 |
2000 |
OFF |
ON |
ON |
OFF |
240 |
|
20 |
4000 |
ON |
OFF |
ON |
OFF |
270 |
|
25 |
5000 |
OFF |
OFF |
ON |
OFF |
300 |
|
40 |
8000 |
ON |
ON |
OFF |
OFF |
330 |
|
50 |
10000 |
OFF |
ON |
OFF |
OFF |
360 |
|
100 |
20000 |
ON |
OFF |
OFF |
OFF |
390 |
|
256 |
51200 |
OFF |
OFF |
OFF |
OFF |
420 |
注：Default檔出廠時默認細分為整步（200脈沖/轉），可通過串口設定Default檔細分，可設定的脈沖數/圈范圍為200~51200之間的任意值。
IO模式轉速，僅在選擇IO控制即自發脈沖控制時有效。
3. 初始方向設定
SW8=ON時，電機初始方向為CW；SW8=OFF時，電機初始方向為CCW；默認OFF。
注：驅動器默認初始方向，與電機接入到驅動器的相位有關。調換電機同向兩條線，同樣可實現電機初始方向更換。
4. 運動模式設定
|
運動模式 |
SW9 |
SW10 |
|
自發脈沖 |
ON |
ON |
|
自測 |
oN |
oFF |
|
雙脈沖 |
oFF |
oN |
|
脈沖+方向 |
oFF |
oFF |
注：驅動器默認為脈沖+方向模式