Diese zwei Stromdämpfungsmodi werden als langsame Dämpfung und schnelle Dämpfung bezeichnet.
Da die Motorwicklungen induktiv sind, hängt die Änderungsrate des Stroms von der angelegten Spannung und der Richtung der Spule ab. Für einen schnellen Betrieb eines Schrittmotors ist es ideal, wenn sich der Antriebsstrom in kurzer Zeit ändern kann. Leider erzeugt ein Motor eine Spannung in entgegengesetzter Richtung zur angelegten Spannung, die dazu neigt, den Strom zu ändern, der als "Gegen-EMK" bezeichnet wird. Je höher also die Motordrehzahl ist, desto größer ist die gegenelektromotorische Kraft. Unter der Wirkung des Motors nimmt der Phasenstrom mit zunehmender Drehzahl ab, was zu einem geringeren Drehmoment führt. Um diese Probleme zu verringern, erhöhen Sie entweder die Antriebsspannung oder verringern Sie die Induktivität der Motorwicklung. Die Reduzierung der Induktivität bedeutet, dass mit weniger Windungen ein höherer Strom erforderlich ist, um die gleiche magnetische Feldstärke und das gleiche Drehmoment zu erreichen.
Traditionelles Problem der Spitzenstromsteuerung
Herkömmliche Spitzenstromregelung des Schrittmotors erfasst normalerweise nur den Spitzenstrom durch die Spule. Wenn der erwartete Spitzenstrom erreicht ist, schaltet die H-Brücke in den Ein-Zustand, wodurch der Ausgangsstrom für eine festgelegte Zeit abfällt (schneller Abfall, langsamer Abfall oder eine Kombination aus beiden) oder auf den Spannungsabfall wartet Ende einer PWM-Periode. Wenn der Strom gedämpft wird, kann der Treiber-IC den Ausgangsstrom nicht erkennen, was zu Problemen führt.
Im Allgemeinen ist es am besten, langsames Abklingen zu verwenden, um eine kleinere Stromwelligkeit zu erzielen, und der Durchschnittsstrom kann den Spitzenstrom genauer verfolgen. Mit zunehmender Schrittrate verringert der langsame Abfall den Wicklungsstrom jedoch nicht rechtzeitig, und eine genaue Stromregelung kann nicht garantiert werden.
Um Abtaststromspitzen zu vermeiden, gibt es zu Beginn eines jeden PWM-Zyklus eine sehr kurze Zeit (Leerzeit), in der der Wicklungsstrom nicht abgetastet wird. Dann wird der Strom nicht geregelt. Dies kann zu starken Verzerrungen der Stromwellenform und zu instabilem Motorbetrieb führen
Nachdem die Sinuswelle ihren Spitzenwert erreicht hat, beginnt der Strom abzunehmen und steigt dann an, bis die H-Brücke in einem Zustand mit hoher Impedanz arbeitet und der Strom weiterhin auf null abfällt.
Um dies zu vermeiden, verwenden viele Schrittmotor-Treiberchips einen langsamen Abfallmodus, wenn die Stromamplitude ansteigt, und einen schnellen Abfall oder gemischten Dämpfungsmodus (in Kombination mit schnellem Abfall und langsamem Abfall), wenn die Stromamplitude abnimmt. Der Durchschnittsstrom dieser beiden Dämpfungsmodi ist jedoch völlig unterschiedlich, da die Stromwelligkeit im Schnellabfallmodus relativ groß ist. Infolgedessen unterscheiden sich die durchschnittlichen Stromwerte in den beiden Modi stark, was zu einem instabilen Motorbetrieb führt.
