隨著空間系統開發人員不斷努力減小關鍵模塊和元件的尺寸、重量和功率，他們還需要更高性能、抗輻射和耐輻射的組件來增強系統設計。新技術 - 例如更輕，更高集成的衛星電機控制電路 - 可以承受極端空間環境并優化航天器性能。

LX7720航天器電機驅動器經過設計，經過抗輻射處理。它是空間場可編程門陣列（FPGA）的配套集成電路（IC），例如Microchip的RTG4 FPGA和RT PolarFire? FPGA，或空間微控制器（MCU），例如Microchip的SAMRH71F20或SAMV71Q21RT。LX7720 中集成了電流檢測器、旋轉變壓器、編碼器和霍爾效應編碼器接口，減少了電路板空間和重量，同時提高了使用線圈電流反饋和轉子位置傳感的閉環電機控制的可靠性。

這是由八部分組成的系列文章的第7篇，該系列文章重點介紹LX7720的電機驅動器和電流檢測電路，從FET驅動器和電流檢測級內的模塊理論開始，然后是外部元件的選擇，最后是無刷直流、雙極和單極步進電機的實際實現。

LX7720包含1個帶浮動電流檢測的半橋驅動器，用于電機線圈驅動，7720個用于檢測霍爾效應傳感器和旋轉編碼器的雙電平輸入（比較器），以及一個完整的旋變器/LVDT接口，帶初級線圈驅動器和次級信號調理。圖<>顯示了使用LX<>的典型電機驅動系統的頂層框圖，并說明了在一個IC中集成閉環電機驅動器的所有混合信號電子器件的好處。

圖1.使用LX7720的典型電機驅動系統

第一批博客討論了LX7720半橋級和集成電流檢測的基本原理。之前的博客討論了將LX7720與永磁同步電機和永磁同步電機（BLDC）一起使用。本博客討論將LX7720與雙極步進電機配合使用。

LX7720包含<>個半橋驅動器級和<>個電流檢測放大器，足以驅動一個兩相雙極步進電機。

圖2顯示了一個通用的兩相雙極步進電機，該電機由四個半橋驅動器驅動，作為兩個H橋成對運行。LX7720電路經過簡化，省略了電流檢測和柵極驅動部分的電源和去耦。關鍵組件是四個半橋和電流檢測。

此處所示的架構為每個繞組使用單個電流檢測，并與每個H橋的公共接地路徑串聯。每個H橋在其半橋輸出之一中具有雙向電流檢測功能。從VMPS電機電源進入一個半橋的電流將通過另一個半橋流出，并且電流檢測電阻兩端將產生與此電流成比例的正電壓。由于進入一個半橋的電流必須通過另一個半橋退出，因此只需要兩個電流檢測。

半橋FET及其集成體二極管所示。與FET并聯的二極管是在半橋FET關斷時承載換向電流的必要元件。FET關斷后的換向電流在第4篇博客中討論。FET 體二極管通常由分立二極管并聯，以實現更高的開關速度和更低的壓降。電機繞組電流通常從電機電源 VMPS 流入高側 FET，并通過低側 FET 流出電機接地 MGND。在換向期間，當FET關閉時，電流將由二極管與FET并聯。

圖2.具有接地側電流檢測功能的兩相雙極步進電機驅動器

另一種電流檢測架構將電流檢測重新定位到每個H橋驅動輸出的一側。同樣，由于進入一個半橋的電流必須通過另一個半橋退出，因此只需要兩個電流檢測。但是，如果需要，包括額外的電流檢測電路可提供冗余。圖3顯示了兩個未使用的電流檢測級接地引腳。

電流檢測現在是雙向的，具體取決于具有電流檢測的半橋是供應電流還是吸收電流。

圖3.具有相位輸出電流檢測功能的兩相雙極步進電機驅動器

LX7720使用兩個內部接地域（如圖3所示）作為信號接地SGND，以及電機接地MGND。SGND用于數字和模擬信號（控制電路）。MGND用于與外部半橋相關的電路 - FET驅動器、電流檢測和電機負載本身。電平轉換器管理 GND 域的交叉。在大多數應用中，SGND和MGND兩個接地直接在PCB上連接在一起。第6篇博客詳細討論了接地域，特別是對于電源開關元件位于單獨模塊或PCB上的高功率電機設計。

同步電機也可提供兩相以上的繞組。由于LX7720中的半橋和電流檢測級是獨立的，因此可以一起使用多個LX7720來控制具有兩相以上的電機。

審核編輯：郭婷