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電機驅控芯片:TMC5160介紹與使用

發布時間:2022-9-19 10:52    發布者:Trinamic-TMC-李
介紹
TMC5160 是帶串行通信接口的高功率步進 電機控制驅動芯片,將實現自動目標定位 的靈活斜坡發生器和業界最先進的步進電機驅動器結合在一起。配合外置的功率晶 體管,實現高動態、高扭矩電機驅動。 TRINAMICs 先 進 的 SpreadCycle 和 StealthChop 斬波器,驅動器可絕對無噪音 的運行,并實現最大效率和最佳電機扭矩 控制。高集成度、高能效和小外形尺寸使 系統小型化和性能擴展可行,從而實現經 濟高效的解決方案。完整的解決方案在實 現高性能基礎上極大縮短學習時間。
TMC5160 集成了完整的運動控制功能、高質量的電流調節功能和強大的外部 MOSFET 驅動,涵蓋了多種 從電池供電的高效系統到 20 安培電機線圈電流的嵌入式應用。TMC5160 包含驅動電機所需的全部智能。配置 TMC5160 目 標 位 置 就 可 以 驅 動 電 機 。 TMC5160 支 持 TRINAMICs 獨 有 的 StallGuard2, CoolStep, DcStep, SpreadCycle 和 StealthChop 功能,優化了驅動器能,平衡了速度和電機扭矩,優化了能源效率、驅動平穩且 無噪音。TMC 5160 的小尺寸,降低了成本,滿足小型化布局需求。提供全套芯片、控制板和軟件的支持使競 爭產品能夠縮短設計周期快速上市。高能效和可靠性可簡化相關系統(如電源和冷卻系統)設計并節約成本。
TMC5130 驅動 1.4A 的電機電流,適合功率較小的應用,軟件與 TMC5160 兼容。
應用示例:高壓多用途
帶標定單元的 ABN 編碼器接口和兩個參考開關輸入用于確保電機正確運動,若編碼器有 位置偏差時,可使能中斷。
左圖是驅動兩個步進電機的應用。每個電機帶一個 ABN 編碼器接口和兩個參考開 關。如果運動電機不需要實時任務,可用一個CPU 控制整個系統。CPU 板和控制器 /驅動器板之間的連接簡單,節省了器件之間的空間。
操作原則
TMC5160 運動控制和驅動芯片是 CPU 和大功率步進電機之間的智能功率接口器件。所有步進電機邏輯完全在 TMC5160 內,不需要軟件來控制電機——只需提供目標位置。TMC5160 提供了許多獨特的增強功能,這些功能通過集成的控制驅動器得以實現。TMC5160 的 SixPoint 六點斜坡發生器結合StealthChop , DcStep, CoolStep, and StallGuard2 來優化每個電機的運動。TMC5160 擴展了 TMC2100、 TMC2130 和 TMC5130 系列,支持更高的電壓和更高的電機電流
TMC 5160提供三種基本操作模式:
模式1 :全功能運動控制和驅動器
所有步進電機邏輯完全在 TMC5160 內。不需要軟件來控制電機——只需提供目標位置。
SD_ MODE 接地使能此模式。
模式2 :脈沖和方向驅動器
像 TMC 4361 這樣的外部高性能 S-ramp 運動控制器或 CPU 可以產生與系統內其他部件(如電機)
同步的脈沖和方向信號,則 TMC5160 只控制電流和斬波模式。
TMC5160 根據外部的脈沖和方向信號控制電機,反饋電機狀態。
MicroPlyer 優化運動,使得電機可以更平滑。
SD _ MODE 接高電平使能此模式。
模式3 :簡單的步進和方向驅動器
TMC 5160根據步進和方向引腳的信號控制電機。
MicroPlyer優化運動,使得電機可以更平滑。
不需要CPU;配置由硬件引腳完成。
TMC 5160 控制不同工作狀態的電流設置,如靜止狀態下的保持電流?蛇x的反饋信號作為錯誤
檢測和同步標志的輸出。SPI_MODE接地,SD_MOD接高電平使能此模式
使用STM32控制TMC5160步進電機控制驅動芯片的代碼和電路圖及工程文件


STM32 TMC5160.rar

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