2相ユニポーラステッピングモーターの駆動

前回までの「2相バイポーラステッピングモーターの駆動」に続いて、「2相ユニポーラステッピングモーターの駆動」について解説します。バイポーラステッピングモーターとユニポーラステッピングモーターに違いについては、こちらを参照してください。

2相ユニポーラステッピングモーターの駆動回路

2相ユニポーラステッピングモーターの駆動回路は、2相バイポーラステッピングモーターの駆動回路と比較すると、入力段構成、内部ロジックや制御回路、駆動回路を2ch分使うことは基本的に同様ですが、出力段構成が異なります。2相バイポーラステッピングモーター駆動にはHブリッジ出力段を2ch用いますが、2相ユニポーラステッピングモーター駆動には2個のスイッチ（MOSFET）を2ch用います。下記回路図例では、Q12とQ14、Q22とQ24のペアになります。これは、2相ユニポーラステッピングモーターが、各コイルのセンタータップに与えられた電源から一定方向へ電流を流すだけで駆動できるからです。電流はセンタータップから、スイッチ（MOSFET）がオンしているOUT端子に流れます。

2相ユニポーラステッピングモーターの駆動：
2相励磁のPWM駆動波形

以下は、2相ユニポーラステッピングモーターの2相励磁のPWM駆動波形例です。入力信号と出力電圧/電流の関係を確認してください。

2相ユニポーラステッピングモーターの駆動では、出力オフ時の過渡電圧の発生と構造上トランス結合による逆起電力が発生する点に注意が必要です（下図参照）。OUT11とOUT12の電圧波形を例に取ると、OUT11がオフの瞬間に出力電圧は2×VM（センタータップに与えられているモーター電圧電源）以上に振れる過渡電圧が発生し、OUT12の回生電流のトランス結合により2×VMに落ち着きます。OUT12はOUT11がオフ時にOUT11の電流回生でGND以下に振れ、オン時にはOUT11の電流がトランス結合により2×VMになり、これを繰り返します。このため、モータードライバーの耐圧を考慮する必要があります。