具有负的温度系数，因此当温度升高时Ａｌ的电位随之升高。而Ａ２的电位基本不 动。当温度达到一定值时ＶＡ２＜ｖＡｌ，使１３ ＩＮ有低变为高，输出ＯＵＴ变为高，使 电路停止工作。同时ＯＵＴＮ也变为高使Ｎ２打开，使ＶＡ２降低，使电路的恢复温度 低于过温点避免了电路在过温点发生震荡。
一款两相双极步进电机驱动芯片的设计
图３．１０过温保护电路原理图 ‘ ’
电路的过温点温度是１５０℃，当芯片温度达到此温度时过温保护电路会关闭芯 片以避免烧坏；而电路恢复工作的温度是１１５℃，即芯片因过温而停止工作时，温 度恢复到这个点，芯片重新启动。电路的仿真结果如下：图３．１ｌ是芯片升温时的 仿真波形，图３．１２是芯片降温时的仿真波形。
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图３．１１温度保护升温电路仿真波形图
３．ｓ．２过流保护电路
图３．１２温度保护降温温电路仿真波形图
由于步进电机驱动器都是在大电流下工作，而且电机在运行过程中绕组自身 产生很大反电势，相电流相互之间存在互感电势，每一相线圈中的电压电流的波 形尖峰都很多，所以在电路设计中过流保护电路是必不可少的。当Ｈ桥上管子流 过的电流过大时会把管子烧掉。过流保护电路的原理就是，在Ｈ桥上的四个管子 上分别并联一个电阻和一个小尺寸高压管。这个小尺寸高压管与Ｈ桥的管子栅极 相同。则四个电阻的电压就是Ｈ桥四个管子电压的采样，将四个电阻电压作为过 流保护的输入。如图３．１３
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图３．１３过流保护采样原理图
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一款两相双极步进电机驱动芯片的设计
图３．１４过流保护电路原理图
电路原理如图３．１４。端口ＩＯｌ、１０２、１０３、１０４是四个采样电阻的采样输入，
Ｂ认Ｓ是偏置电压，等于ＣＣＰＡ的一半，ＣＰ是内部振荡器得到时钟，ＨＶＤＤ是ＶＭ 经过ＲＳ电阻分压得到的电压。ＩＯｌ、１０２、１０３、１０４中任意一个的电压值超过Ｏ．７Ｖ 时，与之对应的三极管就导通了，把施密特触发器的输入拉低，再过两个ＣＰ周期 的时间就会输出低电平的过流信号。
由于Ｈ桥的管子内阻很小，只有当流经的电流达到３Ｖ时才会时采样电阻上 的压降达到Ｏ．７Ｖ。
过流保护电路的仿真波形如图３．１５：
３．ｓ．３欠压锁定电路
ＵＶＬＯ（ｕＩｌｄｅｒｖｏｌｔａｇｅｌｏｃｋｏｕｔ）即欠压锁定，让电源电压低于某一个值的时 候，处于保护状态。本芯片的欠压锁定电路会使电源电压低于某一值的时候芯 片不工作，而电源电压恢复到一定值的时候，芯片重置并开始工作。
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图３．１６欠压锁定电路原理图
其电路原理如图３．１６。双极晶体管Ｑｌ、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４和电阻Ｒｌ、Ｒ２还有 ｍｏｓ管Ｐ５组成了一个偏置产生电路，在ＶＤＤ为５Ｖ产生３．６Ｖ的ＢＩＡＳ。ＶＲＥＦ 是带隙基准的电压。Ｐ６和Ｎ７都是导通的，但Ｐ６的驱动能力更强是施密特触 发器Ｉｌ的输入为高。双极晶体管Ｑｌ、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４和电阻Ｒｌ、Ｒ２组成的稳压 电路使偏置电压ＢＩＡＳ在高于２．１Ｖ时随ＶＤＤ下降而等幅下降，也就是说ＶＤＤ 与ＢＩＡＳ之间的电压差基本并不随着ＶＤＤ的下降而改变；而在ＢＩＡＳ低于２．１Ｖ 时，将不随ｖＤＤ下降而等幅下降，ＢＩＡＳ与ＶＤＤ的电压差将随着ＶＤＤ的继 续下降而迅速的减小。此时Ｐ６管的驱动能力降低，Ｉｌ的输入被Ｎ７拉低，输出 变为高电平，发出欠压锁定信号。同时Ｎ９导通，使Ｎ７的栅电压变小，使得 电源电压需要回复到更高的时候才能使电路正常工作。
电路仿真波形如图３．１７，图３．１８。
从仿真波形图中，我们可以看到电源ＶＤＤ掉电时的掉电电压是３．３Ｖ，芯片电 源升高使芯片重新工作的电压是４．４Ｖ。
这个电路不光实现了一个欠压锁定功能，还产生了一个偏置电压，这个偏置 电压会随着电源ＶＤＤ的浮动而浮动使两者的差值保持恒定不变，这样就避免了电 源ＶＤＤ的波动对电路性能参数的影响。
４０ 一款两相双极步进电机驱动芯片的设计