UP57脉冲型一体式步进驱动（差分）
一、产品简介
1. 概述
UP57是汇升推出的一款高集成一体式脉冲步进驱动器，外形尺寸与57电机相同，采用DSP数字处理技术，内置低发热等新型控制算法，保证电机运行平稳、噪音小、温度可控。
与本公司UIM240、UIM57驱动器相比，UP57采用差分信号端口，并带有一路报警输出端口，可匹配日系、欧系、控制卡、专用控制器等上位机，扩展了驱动器适配范围。
UP57最大输出峰值电流为5.6A，可满足57、60及部分86规格步进电机应用需要；驱动器采用微细分技术，即使在低细分条件下，也能通过内部算法实现高细分效果。驱动器内部集成电机参数自动匹配功能，可自动优化运行参数，使电机性能更加优越。
UP57可与57/60/80步进电机集成为一体式产品，有助于缩小设备体积、减少设备走线。
2. 特点
●直流输入电压20VDC～50VDC，推荐工作电压36V；
●连续输出电流4A max，最大峰值电流5.6A；
●差分信号输入端口、1路报警输出端口；
●一体式设计，可与57/60/80步进电机装配为一体机；
●内置DSP算法，低振动，低噪声，运行平稳，电机发热低；
●内置微细分和平滑滤波功能；
●16档细分设置，最大256细分；
●具有过压、欠压、过流等保护功能；
●内置电机参数自动匹配功能；
3. 应用领域
特别适合小体积、小空间的各种自动化设备和仪器，例如：医疗仪器、实验室仪器、蠕动泵匹配、电子组装设备、激光设备、自动抓取设备、包装设备和机器人等。在用户期望高平稳、低噪声的设备上应用效果尤佳。
二、电气、机械和环境指标
1. 电气指标
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参 数 |
UP57 |
|||
|
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
|
输出峰值电流 |
0 |
- |
5.6 |
A |
|
电源电压（直流） |
+20 |
+36 |
+50 |
Vdc |
|
逻辑输入电流 |
6 |
10 |
16 |
mA |
|
脉冲频率 |
0 |
- |
200 |
kHz |
|
脉冲高电平宽度 |
1.5 |
- |
- |
uS |
|
过压保护电压 |
36 |
38 |
40 |
Vdc |
|
绝缘电阻 |
100 |
- |
- |
MΩ |
2. 使用环境及参数
|
冷却方式 |
自然冷却或强制风冷 |
|
|
使用环境 |
场合 |
不能放在其它发热的设备旁，要避免粉尘、油雾、腐蚀性气体，湿度太大及强振动场所，禁止有可燃气体和导电灰尘； |
|
温度 |
-5℃ ～ +45℃ |
|
|
湿度 |
40 ～ 90%RH |
|
|
振动 |
10 ～ 55Hz／0.15mm |
|
|
保存温度 |
-20℃ ～ +65℃ |
|
|
使用海拔 |
≤1000m |
|
|
重量 |
约60g（不含电机） |
|
3. 产品尺寸图及电机匹配
UP57驱动器可与57、60、86规格步进电机一体式装配，本公司提供1Nm、2.1Nm、3Nm、4.5Nm、8.5Nm 等配套一体机产品，直接将电机参数写入控制算法，电机性能更胜一筹。如仅选购UP57驱动器，且设备对低速振动有要求，建议与本司联系进行参数匹配。
标配一体机基本参数：
|
产品型号 |
电机保持转矩Nm |
电机机身长 mm |
特点 |
|
UP57-10 |
1.0 |
56（57#） |
1、节省接线； 2、电机参数写入控制算法； |
|
UP57-20 |
2.1 |
76（57#） |
|
|
UP57-30 |
3.0 |
90（60#） |
|
|
UP57-45 |
4.5 |
80（86#） |
|
|
UP57-85 |
8.5 |
118（86#） |
UP57驱动器外形尺寸图
三、驱动器接口和接线介绍
1. 接口描述
1.1上位机控制信号端口
采用12Pin 2.0mm间隔端子。
|
引脚号 |
定义 |
排线颜色 |
说明 |
|
|
1 |
VDC |
红 |
电源正输入：直流电压20-50Vdc |
|
|
2 |
GND |
黑 |
电源负输入：直流电压的GND |
|
|
3 |
RXD |
黄绿 |
串口RS232的RXD |
|
|
4 |
TXD |
粉 |
串口RS232的TXD |
|
|
5 |
PUL+ |
绿 |
差分脉冲控制信号输入端口，允许接收5V信号，上升沿有效 |
|
|
6 |
PUL- |
橙 |
||
|
7 |
DIR+ |
褐 |
差分方向控制信号输入端口，允许接收5V信号，上升沿有效 |
|
|
8 |
DIR- |
紫 |
||
|
9 |
ENA+ |
灰 |
差分使能控制信号输入端口，允许接收5V信号，上升沿有效 |
|
|
10 |
ENA- |
黄 |
||
|
11 |
OUT+ |
白 |
报警信号输出端口，OC电路，最大可接收24V电压 |
|
|
12 |
OUT- |
蓝 |
||
注：脉冲信号、方向信号、使能信号可接收最高5V信号，如控制信号为+12V时，则需要串接1K电阻；如控制信号为+24V，则需要分别串接2.2K电阻。
1.2电机端口
采用4Pin 3.5间隔带螺钉端子
|
引脚号 |
定义 |
功能说明 |
|
1 |
A+ |
两相步进电机A+相 |
|
2 |
A- |
两相步进电机A-相 |
|
3 |
B+ |
两相步进电机B+相 |
|
4 |
B- |
两相步进电机B-相 |
注：调换A+/A-或B+/B-的电机引线，则电机初始转向将更换；
2. 控制信号接口电路
UP57驱动器信号端口为差分式接口，内置高速光电耦合器，三种接线方法如下：
注明：图中的信号输入接口电压范围为4.5~5Vdc，如控制信号为+12V时，则需要串接1K电阻；如控制信号为+24V，则需要分别串接2.2K电阻。
3. 控制信号时序图
控制信号时序图
注释：
1）t1：ENA（使能信号）应提前DIR至少5μs，确定为高。一般情况下建议悬空即可；
2）t2：DIR至少提前PUL下降沿1μs确定其状态高或低；
3）t3：脉冲宽度至少不小于1.5μs；
4）t4：低电平宽度不小于1.5μs。
四、拨码开关设定
UP57驱动器采用10位拨码开关设定电流大小、细分、模式设定详细描述如下：
1. 电流设定
1.1 工作（动态）电流设定
|
输出峰值电流 |
输出均值电流 |
SW1 |
SW2 |
SW3 |
|
Default 1.5A |
1.1A |
ON |
ON |
ON |
|
2.1A |
1.5A |
off |
oN |
oN |
|
2.7A |
1.9A |
oN |
oFF |
oN |
|
3.2A |
2.3A |
oFF |
oFF |
oN |
|
3.8A |
2.7A |
oN |
oN |
oFF |
|
4.3A |
3.1A |
oFF |
oN |
oFF |
|
4.9A |
3.5A |
oN |
oFF |
oFF |
|
5.6A |
4.0A |
oFF |
oFF |
OFF |
注：Default档出厂时默认峰值电流为1.5A，可通过串口设定Default档电流，可设定的电流范围为0.1A~5.6A(峰值)之间的任意值。
1.2 静止（静态）电流设定
当脉冲停止给定后约0.3秒，输出电流自动减至一半左右（实际值的60％），电机和驱动器发热量理论上减至36％。
2. 细分设定
|
细分 |
脉冲数/圈 |
SW4 |
SW5 |
SW6 |
SW7 |
IO模式 转速RPM |
|
1 |
Default（200） |
ON |
ON |
ON |
ON |
40 |
|
2 |
400 |
OFF |
ON |
ON |
ON |
50 |
|
4 |
800 |
ON |
OFF |
ON |
ON |
60 |
|
8 |
1600 |
OFF |
OFF |
ON |
ON |
70 |
|
16 |
3200 |
ON |
ON |
OFF |
ON |
80 |
|
32 |
6400 |
OFF |
ON |
OFF |
ON |
90 |
|
64 |
12800 |
ON |
OFF |
OFF |
ON |
100 |
|
128 |
25600 |
OFF |
OFF |
OFF |
ON |
150 |
|
5 |
1000 |
ON |
ON |
ON |
OFF |
200 |
|
10 |
2000 |
OFF |
ON |
ON |
OFF |
240 |
|
20 |
4000 |
ON |
OFF |
ON |
OFF |
270 |
|
25 |
5000 |
OFF |
OFF |
ON |
OFF |
300 |
|
40 |
8000 |
ON |
ON |
OFF |
OFF |
330 |
|
50 |
10000 |
OFF |
ON |
OFF |
OFF |
360 |
|
100 |
20000 |
ON |
OFF |
OFF |
OFF |
390 |
|
256 |
51200 |
OFF |
OFF |
OFF |
OFF |
420 |
注：Default档出厂时默认细分为整步（200脉冲/转），可通过串口设定Default档细分，可设定的脉冲数/圈范围为200~51200之间的任意值。
IO模式转速，仅在选择IO控制即自发脉冲控制时有效。
3. 初始方向设定
SW8=ON时，电机初始方向为CW；SW8=OFF时，电机初始方向为CCW；默认OFF。
注：驱动器默认初始方向，与电机接入到驱动器的相位有关。调换电机同向两条线，同样可实现电机初始方向更换。
4. 运动模式设定
|
运动模式 |
SW9 |
SW10 |
|
自发脉冲 |
ON |
ON |
|
自测 |
oN |
oFF |
|
双脉冲 |
oFF |
oN |
|
脉冲+方向 |
oFF |
oFF |
注：驱动器默认为脉冲+方向模式