Neste artigo resumimos o Application Report da Texas Instruments, dando os principais elementos para que o leitor avalie esta aplicação. Evidentemente, no site da empresa, o documento pode ser baixado em sua totalidade para a obtenção de todas as informações desejadas.

Os motores de passo híbridos são usados numa grande variedade de equipamentos que possuam posições controladas como plotters, CNCs, impressoras, robôs, etc. No entanto, nas aplicações de alta precisão, um esquema de micropasso é necessário para se obter uma rotação precisa do motor.

Duas vantagens principais devem ser ressaltadas neste esquema. Uma delas é a redução da ressonância e o movimento suave com um ripple de torque muito pequeno. No documento da Texas Instruments, o sistema de micropasso com passo fracional configurável é implementado utilizando um DSC de ponto fixo TMS320F2808.

O ângulo descrito para comandos de forma de onda discreta senoidal é gerado pelo módulo Zero Holde Order (ZOH). As correntes do motor são controladas usando-se uma técnica unipolar de modulação de largura de pulso (PWM). Para esta finalidade um circuito de ponte H originalmente colocado para alimentar um motor híbrido de duas fases, é empregado conforme mostra a figura 1.



Cada enrolamento de fase é conectado a um circuito de ponte H, assim são empregados quatro dispositivos comutadores para cada ponte, controlados de forma independente de modo a gerar a forma de onda necessária à excitação de cada enrolamento. A maior vantagem desta topologia de circuito é a geração independente das tensões bipolares entre as duas fases.

Nas aplicações de baixo custo e pequena precisão, o esquema convencional de meio passo ou passo completo é selecionado para implementação, sem a técnica de controle PWM. Entretanto, nos sistemas de alta performance, o micropasso deve ser utilizado para se obter um controle preciso da corrente de fase do motor.

Esquema de Micropasso com Corrente Controlada

Na figura 2 temos o sistema geral de um drive de micropasso, usando o DSC TMS320F2808.



O drive bipolar é bem conhecido pela sua vantagem de um torque 20 a 30% maior, quando comparado ao drive unipolar. No sistema, as correntes de pico do motor de duas fases são controladas por um controlador PI. No documento original pode-se ver o procedimento de cálculo para esta corrente.

Uma vez que as tensões de comando são computadas, o ciclo ativo de cada dispositivo comutador da ponte H é determinado utilizando-se a técnica de PWM unipolar.Baseado nesta técnica, as tensões de comando são comparadas com um sinal triangular com uma freqüência fixa de comutação. A principal característica da técnica unipolar PWM é a redução das correntes de ripple devido às tensões de saída da freqüência dupla de comutação.