お気楽工作日記

ステッピングモーターを駆動する：ハード編

概要

トランジスタ技術付録のＵＳＢマイコンボードに、自作のＨブリッジ回路をつなげて、ステッピングモーターを駆動します。で、メーターを自作しようというもくろみです。

自作Ｈブリッジ回路でステッピングモータ駆動中↓
ステッピングモーターでメーター作り

完成したメーターはこれ↓
ステッピングモーターで自作したメーター

Ｈブリッジ回路

回路を簡単にするために、ＮチャネルとＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使っています。Ｎチャネルだけで作ろうとすると、５Ｖ＋αの電圧を作ってやらないといけません。（５ＶはＵＳＢポートから貰います）
ありあわせの部品を使っていて、定数もきっちり計算したわけではないので、動作は保障できない可能性ありです。
ＭＯＳＦＥＴはドレイン・ソース間電圧６０Ｖ、ドレイン電流５Ａ、許容損失２０Ｗで、こんな用途には大きすぎですね。千石電商の通販でも買えます。1個100円前後です。
残り物のユニバーサル基板に詰め込んだおかげで、ＦＥＴとパラに付けようと思っていた電流回生用ダイオードを載せるスペースがなくなってしまいました。まあ、ステッピングモーターをちょろちょろ動かすだけなのでＦＥＴのボディダイオードで良しとします。
ハード的な貫通電流対策も欲しいところです。今は貫通電流が流れても問題無いように、Ｈブリッジに行く電源ラインに抵抗を入れちゃってますが（回路図には描いてないです）

回路図はこちら↓　ステッピングモータを駆動するには、Ｈブリッジが２組必要なので、同じ回路を２組作ってあります。もう一組の方は、マイコンボードのＰ１４からＰ１７のポートにつながってます。中心のＬは、モータのコイルのつもりです。（Ｐ１０とＰ１３、Ｐ１１とＰ１２は一緒のポートでもいいんですけどね・・・。なんとなく全部独立にしてあります）
Hブリッジ回路図

完成した回路は↓（モーターの代わりにＬＥＤをつなげて動作チェック中のところです）
ステッピングモーター駆動用Ｈブリッジ回路完成

ステッピングモータをちゃんと動かすなら

今回は、メーターの針を動かすだけなので、トルク不要、高速回転も不要ということで、Ｈブリッジ回路を自作して、ステッピングモータを駆動してみました。ＵＳＢの電源電圧５Ｖを使った定電圧駆動なので、トルクと高速回転は期待できません。
ロボットのアクチュエータなどに使う場合は、市販のステッピングモータドライバＩＣを使ったほうが無難です。ステッピングモータドライバＩＣはたいてい、ＰＷＭで定電流となるように制御してます。で、モータに比較的高い電圧をかけて、電流を十分流し込むことで、高速回転させてもトルクが出せるようになっています。

市販のステッピングモータドライバＩＣを使うなら千石電商の通販で買える、三洋電機　ステッピングモーター用ドライバ“ＬＢ１８４５”
がお手ごろ価格で良いかなと思っています。

ＬＢ１８４５の主なスペック
　モータ電圧：４５Ｖ
　出力電流（連続）：１．５Ａ
　１－２相、Ｗ１－２相可能
データシートはこちら↓
http://www.semiconductor-sanyo.jp/ds_j/N5505C.pdf