德州儀器 (TI) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的電流調(diào)節(jié)功能可以在多種衰減模式之間配置，具體取決于驅(qū)動(dòng)器特性。衰減模式可以選擇為慢速衰減、混合衰減、智能調(diào)優(yōu)衰減和靜音步進(jìn)衰減等模式。當(dāng)對(duì)繞組施加正弦電流波形時(shí)，步進(jìn)電機(jī)將以最平穩(wěn)、最安靜的狀態(tài)運(yùn)行。電流波形中的任何紋波都是與所需形狀的偏差，可導(dǎo)致電機(jī)扭矩不均勻，在運(yùn)行期間則表現(xiàn)為振動(dòng)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(jìn)電機(jī)采用慢速衰減模式運(yùn)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(shí)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(dāng)衰減模式更改為 30% 快速衰減的傳統(tǒng)混合衰減模式時(shí)，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(dòng)勢(shì)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(jìn)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(jìn)電機(jī)可聞噪聲的理想選擇。

德州儀器 (TI) 多款步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中采用的智能調(diào)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(diào)優(yōu)紋波控制通過設(shè)置 I_VALLEY 電平及 I_TRIP 電平來進(jìn)行操作。當(dāng)電流電平達(dá)到 I_TRIP 時(shí)，驅(qū)動(dòng)器不是進(jìn)入慢速衰減直到 t_OFF 時(shí)間結(jié)束，而是進(jìn)入慢速衰減直到達(dá)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(yán)格地調(diào)節(jié)紋波電流。在此模式下，t_OFF 根據(jù)電流電平和運(yùn)行條件而變化。在步進(jìn)下降時(shí)，智能調(diào)優(yōu)紋波控制會(huì)自動(dòng)切換到快速衰減，以快速進(jìn)入下一個(gè)步進(jìn)，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(diào)優(yōu)紋波控制衰減模式的各種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

由于能夠嚴(yán)格地控制紋波電流，因此智能調(diào)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(jìn)條件下 DRV8424 采用智能調(diào)優(yōu)紋波控制和混合衰減時(shí)的 SPL 圖。由此可見，智能調(diào)優(yōu)紋波控制（綠色）在 4kHz 以上時(shí)的噪聲比混合衰減（紫色）低出高達(dá) 10dB。智能調(diào)優(yōu)紋波控制僅會(huì)產(chǎn)生幾乎不可聞的嘶嘶聲，而電機(jī)在以混合衰減模式運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生嗚嗚聲。眾所周知，分貝水平每降低 3dB，聲能就會(huì)減半；分貝水平每降低 10dB，聲能就會(huì)降低 10 倍。因此，在特定頻率下，智能調(diào)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(shí)的影響將通過圖 3-8 進(jìn)一步說明。對(duì)于 DRV8424、DRV8425 和 DRV8426 器件，可通過 TOFF 引腳來調(diào)節(jié)智能調(diào)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(shè)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(shè)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(lán)色）紋波設(shè)置表現(xiàn)出最優(yōu)的音頻性能，6%（橙色）紋波在整個(gè)頻譜范圍內(nèi)的音頻性能最差。

除了智能調(diào)優(yōu)衰減模式外，DRV8461、DRV8462 和 DRV8452 還具有靜音步進(jìn)衰減模式，可在靜止和低轉(zhuǎn)速時(shí)實(shí)現(xiàn)超低噪聲運(yùn)行。傳統(tǒng)的峰值電流模式控制通過檢測(cè) MOSFET 中的瞬時(shí)電流來確定驅(qū)動(dòng)和衰減持續(xù)時(shí)間。因此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的瞬時(shí)誤差做出反應(yīng)。這些突然的電流變化會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)出可聞噪聲。靜音步進(jìn)是一種電壓模式 PWM 調(diào)節(jié)方案，用于消除因 PWM 在靜止和低速時(shí)切換而產(chǎn)生的噪聲，以確保步進(jìn)電機(jī)無噪聲運(yùn)行。因此，采用靜音步進(jìn)模式的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用非常適合 3D 打印機(jī)、醫(yī)療設(shè)備和工廠自動(dòng)化等低噪聲運(yùn)行至關(guān)重要的應(yīng)用。圖 3-8 展示了靜音步進(jìn)衰減模式實(shí)施的方框圖。圖 3-8 展示了電機(jī)在靜音步進(jìn)衰減模式下運(yùn)行時(shí)的平滑正弦線圈電流波形。

表 3-1 中列出了采用靜音步進(jìn)衰減模式的各種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

圖 3-11 比較了 1/256 微步進(jìn)條件下 DRV8462 采用靜音步進(jìn)衰減模式（綠色）和智能調(diào)優(yōu)紋波控制衰減模式（藍(lán)色）時(shí)的 SPL 圖。由此可見，與智能調(diào)優(yōu)紋波控制衰減模式 (STRC) 相比，靜音步進(jìn)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(jìn)衰減模式所產(chǎn)生的聲能僅為智能調(diào)優(yōu)紋波控制衰減模式的 5%。