電機驅(qū)控芯片TMC5160介紹與使用

介紹

TMC5160 是帶串行通信接口的高功率步進 電機控制驅(qū)動芯片，將實現(xiàn)自動目標定位 的靈活斜坡發(fā)生器和業(yè)界最先進的步進電機驅(qū)動器結(jié)合在一起。配合外置的功率晶 體管，實現(xiàn)高動態(tài)、高扭矩電機驅(qū)動。 TRINAMICs 先 進 的 SpreadCycle 和 StealthChop 斬波器，驅(qū)動器可絕對無噪音 的運行，并實現(xiàn)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(tǒng)小型化和性能擴展可行，從而實現(xiàn)經(jīng) 濟高效的解決方案。完整的解決方案在實 現(xiàn)高性能基礎(chǔ)上極大縮短學(xué)習(xí)時間。
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TMC5160 集成了完整的運動控制功能、高質(zhì)量的電流調(diào)節(jié)功能和強大的外部 MOSFET 驅(qū)動，涵蓋了多種 從電池供電的高效系統(tǒng)到 20 安培電機線圈電流的嵌入式應(yīng)用。TMC5160 包含驅(qū)動電機所需的全部智能。配置 TMC5160 目 標 位 置 就 可 以 驅(qū) 動 電 機 。 TMC5160 支 持 TRINAMICs 獨 有 的 StallGuard2, CoolStep, DcStep, SpreadCycle 和 StealthChop 功能，優(yōu)化了驅(qū)動器能，平衡了速度和電機扭矩，優(yōu)化了能源效率、驅(qū)動平穩(wěn)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(chǎn)品能夠縮短設(shè)計周期快速上市。高能效和可靠性可簡化相關(guān)系統(tǒng)(如電源和冷卻系統(tǒng))設(shè)計并節(jié)約成本。

TMC5130 驅(qū)動 1.4A 的電機電流，適合功率較小的應(yīng)用，軟件與 TMC5160 兼容。

應(yīng)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(guān)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。
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左圖是驅(qū)動兩個步進電機的應(yīng)用。每個電機帶一個 ABN 編碼器接口和兩個參考開 關(guān)。如果運動電機不需要實時任務(wù)，可用一個CPU 控制整個系統(tǒng)。CPU 板和控制器 /驅(qū)動器板之間的連接簡單，節(jié)省了器件之間的空間。

操作原則

TMC5160 運動控制和驅(qū)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(nèi),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(qū)動器得以實現(xiàn)。TMC5160 的 SixPoint 六點斜坡發(fā)生器結(jié)合StealthChop , DcStep, CoolStep, and StallGuard2 來優(yōu)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(qū)動器

所有步進電機邏輯完全在 TMC5160 內(nèi)。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(qū)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(chǎn)生與系統(tǒng)內(nèi)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(jù)外部的脈沖和方向信號控制電機，反饋電機狀態(tài)。

MicroPlyer 優(yōu)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(qū)動器

TMC 5160根據(jù)步進和方向引腳的信號控制電機。

MicroPlyer優(yōu)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(tài)的電流設(shè)置，如靜止狀態(tài)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

審核編輯：湯梓紅