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AN4158

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DocID023635 Rev 2

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1

Stepper motor basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1

Full step and half step . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2

Microstepping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2

Phase current control in stepper motor driving . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3

Peak current control with PWM and constant off-time . . . . . . . . . . . . 14

3.1

Slow decay and fast decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2

Minimum on-time limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3

Microstepping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4

STMicroelectronics enhanced current control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1

Peak current control with auto adjusted decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1.1

Rising and falling steps (reference current changes) . . . . . . . . . . . . . . 23

4.1.2

Auto adjusted duration of fast decay at falling steps . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.2

Predictive current control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.2.1

Predictive on-time and average current regulation . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.2.2

Off-time regulation and target switching frequency . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5

Setup and optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.1

Auto adjusted decay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.1.1

TON_MIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.1.2

TOFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.1.3

TOFF_FAST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.1.4

FAST_STEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

5.2

Predictive current control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33