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电机驱控芯片:TMC5160介绍与使用

发布时间:2022-09-20阅读:610

 介绍

TMC5160 是带串行通信接口的高功率步进 电机控制驱动芯片,将实现自动目标定位 的灵活斜坡发生器和业界最先进的步进电机驱动器结合在一起。配合外置的功率晶 体管,实现高动态、高扭矩电机驱动。 TRINAMICs 先 进 的 SpreadCycle 和 StealthChop 斩波器,驱动器可绝对无噪音 的运行,并实现最大效率和最佳电机扭矩 控制。高集成度、高能效和小外形尺寸使 系统小型化和性能扩展可行,从而实现经 济高效的解决方案。完整的解决方案在实 现高性能基础上极大缩短学习时间。
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TMC5160 集成了完整的运动控制功能、高质量的电流调节功能和强大的外部 MOSFET 驱动,涵盖了多种 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 包含驱动电机所需的全部智能。配置 TMC5160 目 标 位 置 就 可 以 驱 动 电 机 。 TMC5160 支 持 TRINAMICs 独 有 的 StallGuard2, CoolStep, DcStep, SpreadCycle 和 StealthChop 功能,优化了驱动器能,平衡了速度和电机扭矩,优化了能源效率、驱动平稳且 无噪音。TMC 5160 的小尺寸,降低了成本,满足小型化布局需求。提供全套芯片、控制板和软件的支持使竞 争产品能够缩短设计周期快速上市。高能效和可靠性可简化相关系统(如电源和冷却系统)设计并节约成本。
TMC5130 驱动 1.4A 的电机电流,适合功率较小的应用,软件与 TMC5160 兼容。
应用示例:高压多用途
带标定单元的 ABN 编码器接口和两个参考开关输入用于确保电机正确运动,若编码器有 位置偏差时,可使能中断。
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左图是驱动两个步进电机的应用。每个电机带一个 ABN 编码器接口和两个参考开 关。如果运动电机不需要实时任务,可用一个CPU 控制整个系统。CPU 板和控制器 /驱动器板之间的连接简单,节省了器件之间的空间。
操作原则
TMC5160 运动控制和驱动芯片是 CPU 和大功率步进电机之间的智能功率接口器件。所有步进电机逻辑完全在 TMC5160 内,不需要软件来控制电机——只需提供目标位置。TMC5160 提供了许多独特的增强功能,这些功能通过集成的控制驱动器得以实现。TMC5160 的 SixPoint 六点斜坡发生器结合StealthChop , DcStep, CoolStep, and StallGuard2 来优化每个电机的运动。TMC5160 扩展了 TMC2100、 TMC2130 和 TMC5130 系列,支持更高的电压和更高的电机电流
TMC 5160提供三种基本操作模式:
模式1 :全功能运动控制和驱动器
所有步进电机逻辑完全在 TMC5160 内。不需要软件来控制电机——只需提供目标位置。
SD_ MODE 接地使能此模式。
模式2 :脉冲和方向驱动器
像 TMC 4361 这样的外部高性能 S-ramp 运动控制器或 CPU 可以产生与系统内其他部件(如电机)
同步的脉冲和方向信号,则 TMC5160 只控制电流和斩波模式。
TMC5160 根据外部的脉冲和方向信号控制电机,反馈电机状态。
MicroPlyer 优化运动,使得电机可以更平滑。
SD _ MODE 接高电平使能此模式。
模式3 :简单的步进和方向驱动器
TMC 5160根据步进和方向引脚的信号控制电机。
MicroPlyer优化运动,使得电机可以更平滑。
不需要CPU;配置由硬件引脚完成。
TMC 5160 控制不同工作状态的电流设置,如静止状态下的保持电流。可选的反馈信号作为错误
检测和同步标志的输出。SPI_MODE接地,SD_MOD接高电平使能此模式
使用STM32控制TMC5160步进电机控制驱动芯片的代码和电路图及工程文件

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