物流業的好幫手 – TOSHIBA Motor driver for Label printer 應用

自從新冠肺炎COVID-19疫情爆發以來,居家上班,自我隔離,防護性14天隔離已成常態,人們不論工作、生活乃甚至到思考行為模式都被迫改變,從人與人的接觸到透過網路交流訊息,早期消費型態的網路上買3C、精品、治裝衣物….到現今的食材(肉品、海鮮、葉菜)等都可以透過網路採購,那麼居中扮演重要的角色即是物流業者,那麼物流人員在上萬件商品中是如何得悉貨品及收送件人訊息的呢?

由標籤印表機(Label printer)列印出來貼於商品外盒上的標籤即是訊息來源
                                                     

本篇要簡介的是印表機中的核心之一:東芝步進馬達驅動器 (Motor Driver)


何謂步進馬達
步進馬達(英語:Stepper motor)是無刷直流馬達的一種,為具有如齒輪狀突起(小齒)相鍥合的定子和轉子,可藉由切換流向定子線圈中的電流,以一定角度逐步轉動的馬達。
步進馬達的特徵是採用開迴路控制(Open-loop control)處理,不需要運轉量感測器(sensor)或編碼器,且切換電流觸發器的是脈衝信號,不需要位置檢出和速度檢出的回授裝置,所以步進電機可正確地依比例隨脈衝信號而轉動,因此達成精確的位置和速度控制,且穩定性佳。

馬達控制組合
                                           
•控制器:發出運轉指令,傳送需求速度以及運轉量的指令脈波信號。需使用步進馬達專用控制器或可程式控制器的定位模組。傳送的運轉指令脈波信號有如心臟跳動般的呈現矩形的波形,是間斷性的發出信號。
•驅動器:提供電力以保證馬達按指令運轉,驅動器會隨控制器傳送來的脈波信號來控制電力,由決定的電流流通順序的來激磁迴路,並控制提供給馬達的電力以驅動迴路
•馬達本體:將電力轉化為動力,並按指令需求脈波數運轉。

主要特徵

  • 步進馬達只需要通過脈波信號的操作,即可簡單實現高精度的定位,並使工作物在目標位置高精度地停止。
  • 步進馬達是以基本步級角的角度為單位來進行定位。以5相步進馬達為例,其基本步級角為72,
  • 因此可以將馬達轉1圈分為500等分(=360度 / 0.72),以此方式來細分每次行進量做為定位基準。
  • 馬達產品的機械子系統使用許多步進馬達,這些馬達為消耗過多的電流,以免失步,進而產生大量的熱量。
  • 主動增益控制 Active gain control(AGC)使用一種簡單的技術來解決此問題,從而提高了產品的價值。



東芝提供使用BiCD製程的步進馬達驅動器的廣泛產品陣容,該製程可提供高精度和高電流能力。
東芝的步進馬達驅動器有雙極和單極配置。
   

東芝步進馬達特性及獨有技術
       

馬達產品的機械子系統使用許多步進馬達,這些馬達為消耗過多的電流,以免失步,進而產生大量的熱量。


主動增益控制 Active gain control(AGC)使用一種簡單的技術來解決此問題,從而提高了產品的價值。

主動增益控制 (AGC):
即時優化驅動電流的簡單系統
                           

為確保所需電機扭矩具有足夠的裕度,電機控制驅動IC(MCD)通常提供大於最大負載時峰值電流的電機驅動電流。
這意味著額外的電流會一直持續流動。為最大限度減少不必要的電流消耗,使用感測器或微控制器來監測負載條件的變化,從而根據負載條件調整電機驅動電流。這種回饋過程需要極其複雜的控制。
東芝提供結合了主動增益控制技術的電機驅動IC,該技術能夠感應電機的負載扭矩並自動優化電機驅動電流。
這使得在簡化高效電機控制的同時,可以防止電機失步。提高效率、節能、顯著降低電機散熱
                     

AGC技術根據電機的負載條件自動調節電機驅動電流,以減少額外的電流,從而大大減少電機驅動IC和電機產生的熱量。這有助於減少系統中的總熱量產生和由此產生的退化。

東芝含有AGC功能的步進馬達驅動器產品系列
                     

歡迎對東芝帶有AGC步進馬達的朋友們可以透過以下連結查詢您所需要的產品喔~ 
General-Purpose Linear ICs | Products | Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation | Asia-English (semicon-storage.com)

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東芝電子元件及儲存裝置株式會社::代理產線::世平集團 (wpgholdings.com)

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