步進馬達 (Stepper Motor) 驅動技術：全步級 (Full-Step)、半步級 (Half-Step) 和微步級 (Micro-step) 驅動模式
本文將介紹「全步級驅動」。
全步級驅動
為了更好地理解步進馬達的步進特性，我們評估了一個簡化的具有一對磁極的二相步進馬達模型。
原理
驅動器向兩個線圈施加正電流或負電流，同時與二相電流相互作用以實現最大扭矩。透過切換線圈中的電流方向，馬達軸依照特定的換向順序以固定的步進角旋轉：
- Coil 1 = +I, Coil 2 = +I
- Coil 1 = -I, Coil 2 = +I
- Coil 1 = -I, Coil 2 = -I
- Coil 1 = +I, Coil 2 = -I
上圖展示了二相步進馬達在全步級驅動模式下的四種不同狀態。在每個狀態下，線圈的通電狀態與上述電流倍數相對應，轉子（藍色和橙色部分）在不同通電狀態下的位置變化直觀地展示了全步級驅動模式的工作原理。
在第一步，Coil 1 和 Coil 2 的電流倍數均為 1。在第二步，Coil 1 的電流倍數變成 -1，而 Coil 2 的電流倍數保持不變，依此類推，呈現週期性變化。
性能優勢與局限性
優點：
實現精確的步進角、速度控制和高保持扭力。
在高速下最大化扭力輸出。局限性：
較大的步進角會在運行過程中引起明顯的位置跳躍，導致高共振、過衝（轉子超過目標位置）以及實際施加扭矩的降低。
會產生振動和噪音，這可能會對需要高精度和穩定性的應用造成影響。
如上圖所示，全步級驅動模式表現出週期性的階躍變化。每次全步級切換時都會出現明顯的過衝（位置超過預期的穩定位置）和振盪 （位置在穩定位置附近波動）。例如，從第一步切換到第二步時，轉子位置首先迅速上升到第二步的穩定位置以上，然後在該位置附近振盪，直到逐漸穩定。
步進角 = 360° ÷ 總步數
有關如何驅動步進馬達的更多信息，請參閱：
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