电机驱控芯片：TMC5160介绍与使用

2022-9-2 10:52:04

5039 电机驱动芯片电机驱动芯片

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。

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。

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。