德州儀器 (TI) 步進電機驅動器中的電流調節(jié)功能可以在多種衰減模式之間配置，具體取決于驅動器特性。衰減模式可以選擇為慢速衰減、混合衰減、智能調優(yōu)衰減和靜音步進衰減等模式。當對繞組施加正弦電流波形時，步進電機將以最平穩(wěn)、最安靜的狀態(tài)運行。電流波形中的任何紋波都是與所需形狀的偏差，可導致電機扭矩不均勻，在運行期間則表現(xiàn)為振動和噪聲。為了減少紋波并降低因此產(chǎn)生的可聞噪聲，建議盡可能讓步進電機采用慢速衰減模式運行，而非采用快速或混合衰減模式。

圖 3-2 和圖 3-3 分別顯示了工作條件相同時慢速衰減模式和固定百分比混合衰減模式中的電流紋波。在慢速衰減模式中，電流紋波大致為 50mA。但是，當衰減模式更改為 30% 快速衰減的傳統(tǒng)混合衰減模式時，電流紋波接近 200mA。

然而，如圖 3-4（混合衰減）和圖 3-5（慢速衰減）所示，與慢速衰減相比，由于反電動勢的存在，混合衰減模式在跟隨理想正弦電流波形方面的表現(xiàn)更佳，尤其是在高速和下降步進中。因此，在所有條件下都可以跟隨理想波形的慢速衰減模式是降低步進電機可聞噪聲的理想選擇。

德州儀器 (TI) 多款步進電機驅動器中采用的智能調優(yōu)紋波控制 (STRC) 模式就是此類慢速衰減方案之一。如圖 3-6 所示，智能調優(yōu)紋波控制通過設置 I_VALLEY 電平及 I_TRIP 電平來進行操作。當電流電平達到 I_TRIP 時，驅動器不是進入慢速衰減直到 t_OFF 時間結束，而是進入慢速衰減直到達到 I_VALLEY。

因此，與傳統(tǒng)的混合衰減方案相比，該模式可以更嚴格地調節(jié)紋波電流。在此模式下，t_OFF 根據(jù)電流電平和運行條件而變化。在步進下降時，智能調優(yōu)紋波控制會自動切換到快速衰減，以快速進入下一個步進，從而能夠在所有速度下都跟隨理想的正弦電流波形。

表 3-1 中列出了采用智能調優(yōu)紋波控制衰減模式的各種步進電機驅動器。

由于能夠嚴格地控制紋波電流，因此智能調優(yōu)紋波控制比混合衰減方案提供更好的音頻性能。圖 3-7 中比較了 1/256 微步進條件下 DRV8424 采用智能調優(yōu)紋波控制和混合衰減時的 SPL 圖。由此可見，智能調優(yōu)紋波控制（綠色）在 4kHz 以上時的噪聲比混合衰減（紫色）低出高達 10dB。智能調優(yōu)紋波控制僅會產(chǎn)生幾乎不可聞的嘶嘶聲，而電機在以混合衰減模式運行時會產(chǎn)生嗚嗚聲。眾所周知，分貝水平每降低 3dB，聲能就會減半；分貝水平每降低 10dB，聲能就會降低 10 倍。因此，在特定頻率下，智能調優(yōu)紋波控制產(chǎn)生的聲能僅為混合衰減模式的 10%。

紋波電流降低時的影響將通過圖 3-8 進一步說明。對于 DRV8424、DRV8425 和 DRV8426 器件，可通過 TOFF 引腳來調節(jié)智能調優(yōu)紋波控制模式下的紋波電流電平。圖 3-8 中的 SPL 圖比較了不同紋波電流設置下的可聞噪聲。由于比較器偏移等原因，1% 和 2% 紋波電流設置產(chǎn)生大致相同的紋波電流，約等于正弦波峰處的 50mA。根據(jù)該圖，1%（綠色）和 2%（藍色）紋波設置表現(xiàn)出最優(yōu)的音頻性能，6%（橙色）紋波在整個頻譜范圍內(nèi)的音頻性能最差。

除了智能調優(yōu)衰減模式外，DRV8461、DRV8462 和 DRV8452 還具有靜音步進衰減模式，可在靜止和低轉速時實現(xiàn)超低噪聲運行。傳統(tǒng)的峰值電流模式控制通過檢測 MOSFET 中的瞬時電流來確定驅動和衰減持續(xù)時間。因此，電機驅動器會對系統(tǒng)中的瞬時誤差做出反應。這些突然的電流變化會導致電機發(fā)出可聞噪聲。靜音步進是一種電壓模式 PWM 調節(jié)方案，用于消除因 PWM 在靜止和低速時切換而產(chǎn)生的噪聲，以確保步進電機無噪聲運行。因此，采用靜音步進模式的步進電機應用非常適合 3D 打印機、醫(yī)療設備和工廠自動化等低噪聲運行至關重要的應用。圖 3-8 展示了靜音步進衰減模式實施的方框圖。圖 3-8 展示了電機在靜音步進衰減模式下運行時的平滑正弦線圈電流波形。

表 3-1 中列出了采用靜音步進衰減模式的各種步進電機驅動器。

圖 3-11 比較了 1/256 微步進條件下 DRV8462 采用靜音步進衰減模式（綠色）和智能調優(yōu)紋波控制衰減模式（藍色）時的 SPL 圖。由此可見，與智能調優(yōu)紋波控制衰減模式 (STRC) 相比，靜音步進衰減模式在 10kHz 至 20kHz 范圍內(nèi)可將可聞噪聲顯著降低 10dB 至 20dB。噪聲每降低 10dB，聲能就降低 10 倍；因此，在某些頻率上，靜音步進衰減模式所產(chǎn)生的聲能僅為智能調優(yōu)紋波控制衰減模式的 5%。