Pilote de Moteur Pas à Pas Unipolaire : Guide Complet de Conception et Utilisation

 Découvrez comment concevoir un pilote de moteur pas à pas unipolaire pour contrôler des moteurs avec 5, 6 ou 8 fils. Guide complet avec spécifications, modes de fonctionnement et conseils pratiques.

Conception d'un Pilote de Moteur Pas à Pas Unipolaire

Introduction

Voici une conception de circuit pour un pilote de moteur pas à pas unipolaire, destiné à contrôler des moteurs pas à pas unipolaires à 5, 6 ou 8 fils. Utilisant quatre MOSFETs IRFZ44, ce circuit peut fonctionner en mode autonome ou contrôlé par un ordinateur.

Mode de Fonctionnement du Pilote de Moteur Pas à Pas Unipolaire

Mode Autonome

En mode autonome, un oscillateur à onde carrée interne basé sur l'IC2

du 4093 fournit des impulsions de synchronisation à la sortie OSC. La fréquence de ces impulsions, et donc la vitesse du moteur pas à pas, est contrôlée par le trimpot VR1 (100K). Une résistance série de 1K contrôle la fréquence maximale. Vous pouvez augmenter la valeur de cette résistance selon vos besoins. Ces impulsions sont alimentées à l'entrée STEP qui est tamponnée et inversée par IC2

, ce qui aide à prévenir les déclenchements intempestifs. De même, IC2

tamponne et inverse l'entrée DIRection. Un interrupteur SPDT (Single Pole Double Throw) prenant l'entrée à +5VDC ou à la masse contrôle la direction de rotation.

Les IC3

et D (portes XOR 4030 ou 4070) inversent les sorties disponibles aux sorties Q et /Q de chaque bascule (FF) IC4

et IC4

. Les impulsions d'étape entrantes horlogent les FF, basculant ainsi les sorties Q et /Q, ce qui allume et éteint les MOSFETs en séquence. Les IRFZ44 ont une faible résistance à l'état passant et peuvent fournir jusqu'à 6A chacun sans avoir besoin de dissipateur thermique. L'alimentation du moteur pas à pas est connectée aux bornes V+ et GND comme indiqué sur le schéma. Il y a une alimentation séparée, KITV, pour le 78L05 pour alimenter les ICs. Une tension de 9V à 12VDC sera suffisante. Le couple R2/C2 forme un filtre passe-bas pour filtrer les transitoires de commutation à montée rapide provenant du moteur.

Mode Contrôlé par Ordinateur

En mode contrôlé par ordinateur, utilisez les trois broches avec les étiquettes DIR, STEP et GND. Basculez l'interrupteur SPDT sur EXTernal. L'interrupteur de direction SPDT n'a aucun effet en mode externe.

Spécifications du Circuit

• Contrôle de Vitesse : La vitesse du moteur est réglée par un trimpot VR1 (100K) avec une résistance de 1K pour limiter la fréquence maximale.
• MOSFETs Utilisés : IRFZ44, pouvant fournir jusqu'à 6A chacun sans dissipateur thermique.
• Alimentation : 9V à 12VDC pour le 78L05 qui alimente les ICs.
• Protection : Filtrage des transitoires rapides avec le couple R2/C2.
• Modes de Fonctionnement : Autonome et contrôlé par ordinateur.

Conclusion

Ce pilote de moteur pas à pas unipolaire est une solution efficace et adaptable pour contrôler des moteurs pas à pas avec 5, 6 ou 8 fils. Sa capacité à fonctionner en mode autonome ou contrôlé par ordinateur le rend versatile pour diverses applications. Avec des MOSFETs IRFZ44 robustes et une conception soignée, il offre des performances fiables et une gestion efficace de la puissance.