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TMC5160控制驱动IC 让步进电机性能更强大

时间:2021-03-23 19:19:11 芯片

导读:随着我国自动化技术设备进行机器人与工业发展驱动、工厂和自动化、高速3D打印机、办公系统自动化、安防监控等各个不同领域的广泛研究应用,产品信息更新迭代过程变得越来越多越快,市场对步进电机的要求也趋于苛刻,不仅可以要求低噪声、运行安全平稳、高能效、高速度高扭矩,还要求学生具备小尺寸、低成本等特性。

 

在这方面,专注于运动控制和驱动的半导体公司Trin ic推出了一款具有串行通信接口的大功率步进电机控制驱动芯片TMC5160,该芯片将灵活的斜坡发生器用于自动目标定位,与业内最先进的步进电机驱动器相结合。

 

图1:TMC5169分两包提供,高度集成和节能

 

Trinamic授权通过代理商——Excelpoint世健公司的高级技术产品销售经理叶虹介绍:“简单方便易用和成本管理效益原则是Trinamic设计师在设计一个步进控制电机驱控芯片时的指导思想方针。TMC5160将强大的步进电机作为驱动器和运动进行控制器可以集成在一块中国芯片上,将数字经济信息质量直接转换为数据平滑、精确、可靠的物理学习运动,被广泛地研究用于智能机器人、工业发展驱动、纺织、缝纫机、包装、工厂和实验室设备自动化、高速 3D 打印机、液体以及处理、医疗、办公软件自动化、视频平台监控、自动取款机和现金回收机等应用中。”

 

应用:高压-多用途 

 

Tmc5160具有完整的运动控制,强大的外部 mosfet 驱动器,和高质量的电流调节。它提供了多种应用,从电池供电的高效系统到20安培电机线圈电流的嵌入式应用。Tmc5160具有驱动电机所需的所有功能,可配置在任意位置模式或速度模式,支持三位一体的专有安装保护2,coolstep,dcstep,spreadcycle 和 stealthchop 功能,优化驱动性能,平衡速度和电机扭矩,优化能源效率,平滑驱动,无噪音。本实用新型集成度高,体积小,成本低,能够满足小型布板的需要。在芯片、控制板和软件层面的广泛支持使得具有竞争力的产品能够以更短的设计周期快速推出。高能源效率和可靠性简化了相关系统的设计,如电源和冷却系统,节省成本。Tmc5130为低功率应用提供1.4 a 的电机电流,并与 tmc5160兼容。

 

1.1的小型化设计。单步进电机用TMC5160

 

图2:TMC5160针对这些单个步进驱动电机的小型化发展设计

 

TMC5160 ABN编码器接口和两个参考开关输入用于确保电机的正确运动。

 

2. TMC5160 的紧凑型设计驱动多个步进电机

 

图3:驱动多个步进电机的3:TMC5160紧凑型设计

 

以上是一个应用程序,驱动两个步进电机。每个电机都有一个编码器接口和两个参考开关。如果电机不需要实时任务,可以用一个 cpu 控制整个系统。Cpu 板和控制器/驱动器板之间的连接经济且节省空间。

 

TMC5160运动控制与驱动芯片是CPU与大功率步进电机之间的智能电源接口装置。所有步进电机的逻辑完全在TMC5160中,不需要软件来控制电机——只提供目标位置。TMC5160提供了许多独特的增强功能,这些功能是由集成控制驱动器实现的。TMC5160的六点斜坡发生器自动使用移频斩波、直流步进、冷却步进和安装保护2来优化每个电机的运动。TMC5160将TMC2100、TMC2130和TMC5130系列扩展到更高的电压和更高的电机电流。

 

TMC5160提供三种基本信息操作管理模式:

 

模式一:全功能运动控制和驱动器

 

所有步进电机逻辑完全在 TMC5160 内,无需任何软件来控制电机 - 只需要目标位置。SD_模式由模式启用。

 

 

图4:TMC5160基本应用框图(运动控制器)

 

模式2: 脉冲和方向驱动

 

外部高性能S-ramp运动控制器或CPU,如TMC 4361,产生与系统其他部件(如电机)同步的脉冲和方向信号。TMC5160控制电流和运动模式,并反馈电机状态。microPlyer自动平滑移动。标清_模式连接到高电平以启用该模式。

 

图5:TMC5160步进/方向发展模式进行应用系统框图

 

模式3: 简单的步进和方向驱动器

 

TMC5160 根据步和方向信号控制电机。微增小器自动平滑运动。无需CPU:静止保持电流控制由 TMC5160 完成。可选反馈信号是错误检测和同步标志的输出。SPI_MODE接地后,SD_MOD连接到高级别以启用此模式。

 

图6:TMC5160独立模式驱动器应用框图

 

Tmc5160实现了三位一体产品独特的先进功能,有效提高了步进电机运行的精度、能效、可靠性、平稳性和能耗。

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