- 2024-12-31
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高集成智能硬件伺服电机驱控芯片TMC9660控制步进伺服电机静音高速驱动
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TMC9660可以用来开发步进伺服,直流伺服BLDC/PMSM,直流有刷伺服。包括直线和旋转伺服电机的驱动控制系统。支持增量和绝对值编码器反馈。TMC9660是单电源供电集成了降压转换栅极驱动和电机运动控制的芯片。它包含了一个智能栅极驱动器,基于硬件的伺服控制器(FOC)和伺服电机控制器(包括速度环,位置环,加减速规矩曲线),电机位置反馈接口(ABN数字增量,霍尔和绝对值编码器反馈接口),一组用于电流测量的模拟信号出来单元(可编程的运放CSA和ADCs)和一个强大而灵活的电源管理单元(PMU),包括Buck和可编程的LDOs。通过高速UART或SPI与上位处理器进行通信。嵌入了预编程的32位处理器,支持对电机控制外设的直接寄存器访问或更高级别的参数模式访问,对于系统硬件连接和软件选择的初始配置,可以使用引导加载程序,还支持OTP永久存储配置。
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高集成智能硬件伺服电机驱控芯片TMC9660控制步进伺服电机静音高速驱动
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高集成硬件伺服电机驱控芯片TMC9660控制空心杯伺服电机演示
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高集成硬件伺服电机驱控芯片TMC9660控制空心杯伺服电机演示
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TMC9660可以用来开发步进伺服,直流伺服BLDC/PMSM,直流有刷伺服。包括直线和旋转伺服电机的驱动控制系统。支持增量和绝对值编码器反馈。TMC9660是单电源供电集成了降压转换栅极驱动和电机运动控制的芯片。它包含了一个智能栅极驱动器,基于硬件的伺服控制器(FOC)和伺服电机控制器(包括速度环,位置环,加减速规矩曲线),电机位置反馈接口(ABN数字增量,霍尔和绝对值编码器反馈接口),一组用于电流测量的模拟信号出来单元(可编程的运放CSA和ADCs)和一个强大而灵活的电源管理单元(PMU),包括Buck和可编程的LDOs。通过高速UART或SPI与上位处理器进行通信。嵌入了预编程的32位处理器,支持对电机控制外设的直接寄存器访问或更高级别的参数模式访问,对于系统硬件连接和软件选择的初始配置,可以使用引导加载程序,还支持OTP永久存储配置。
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TMC9660控制空心杯伺服电机MAXON效果演示
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TMC9660控制空心杯伺服电机MAXON效果演示
TMC9660可以用来开发步进伺服,直流伺服BLDC/PMSM,直流有刷伺服。包括直线和旋转伺服电机的驱动控制系统。支持增量和绝对值编码器反馈。TMC9660是单电源供电集成了降压转换栅极驱动和电机运动控制的芯片。它包含了一个智能栅极驱动器,基于硬件的伺服控制器(FOC)和伺服电机控制器(包括速度环,位置环,加减速规矩曲线),电机位置反馈接口(ABN数字增量,霍尔和绝对值编码器反馈接口),一组用于电流测量的模拟信号出来单元(可编程的运放CSA和ADCs)和一个强大而灵活的电源管理单元(PMU),包括Buck和可编程的LDOs。通过高速UART或SPI与上位处理器进行通信。嵌入了预编程的32位处理器,支持对电机控制外设的直接寄存器访问或更高级别的参数模式访问,对于系统硬件连接和软件选择的初始配置,可以使用引导加载程序,还支持OTP永久存储配置。
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TMC9660控制空心杯伺服电机MAXON效果演示
- 2024-12-01
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开发高性能伺服电机驱动控制器从未如此简单高集成硬件智能伺服电机驱动控制芯片TM...
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开发高性能伺服电机驱动控制器从未如此简单高集成硬件智能伺服电机驱动控制芯片TM...
TMC9660 是一款智能栅极驱动器 IC,硬件和降压转换器中带有伺服 (FOC) 控制器。整体解决方案使客户能够轻松访问高级电机和运动控制,而无需软件编程。
TMC9660是近期发布的一款旗舰伺服电机驱动控制芯片。TMC9660相比传统伺服方案包括TRINAMIC之前的伺服驱控产品,具有独特的特点和优势。TMC9660在对伺服电机的动态性能方面进行了突破性的改进加入更新的算法,集成了除功率管外所有开发伺服电机驱动控制所选的所有部分。采用硬件伺服控制器,硬件轨迹曲线控制器,TMC9660进一步为用户开发高性能伺服电机驱动控制系统提供了便捷。
TMC9660可以用来开发步进伺服,直流伺服BLDC/PMSM,直流有刷伺服。包括直线和旋转伺服电机的驱动控制系统。支持增量和绝对值编码器反馈。TMC9660是单电源供电集成了降压转换栅极驱动和电机运动控制的芯片。它包含了一个智能栅极驱动器,基于硬件的伺服控制器(FOC)和伺服电机控制器(包括速度环,位置环,加减速规矩曲线),电机位置反馈接口(ABN数字增量,霍尔和绝对值编码器反馈接口),一组用于电流测量的模拟信号出来单元(可编程的运放CSA和ADCs)和一个强大而灵活的电源管理单元(PMU),包括Buck和可编程的LDOs。通过高速UART或SPI与上位处理器进行通信。嵌入了预编程的32位处理器,支持对电机控制外设的直接寄存器访问或更高级别的参数模式访问,对于系统硬件连接和软件选择的初始配置,可以使用引导加载程序,还支持OTP永久存储配置。
TMC9660由以下5个功能单元块构成
智能栅极驱动单元-Smart Gate Driver (GDRV)
运动控制单元-Motion Control Core (MCC)
检测测量单元-Measurement Unit (MU)
电源单元-Power Management (PMU)
保护诊断单元-Protection Unit (PTU)
功能块名称
功能描述
Smart Gate Driver (GDRV) 智能栅极驱动单元
70V 栅极驱动器,用于多达 4 个半桥 (NMOS)
12V 栅极驱动输出电压
基于 Bootstrap 的高效拓扑
可编程高达1A Source / 2A Sink 电流
Adaptive Break before Make 最大限度地减少了死区
过流和短路保护
Motion Control Core (MCC) 运动控制单元
基于硬件的高速FOC – 高达 100kHz
伺服环路控制(速度和位置 PI)– 高达 100kHz
8 点 Ramp 轨迹发生器,基于硬件的实时Ramp 动态计算规划
SVPWM – 高达 100kHz, 120MHz分辨率
编码器反馈支持(A/B/N, U/V/W Hall, SPI / SSI Encoder),支持双编码器,TMC8100 - SSI, BiSS-C, Tamagawa, Nikon …
Measurement Unit (MU)
测量单元
4 个高带宽 (15Mhz)、差分、双向电流感应放大器 (CSA),用于底部分流测量或在线电流测量
可编程增益 5 倍、10 倍、20 倍、40 倍(和旁路)
4 个 13 位 / 1MSps ADC,用于同步采样
Power Management (PMU)
电源单元
高达 70V 输入、600mA 同步降压、5.8V 输出
2 个外部 LDO 可配置 2.5V / 3.3V / 5V,电流为 150mA
用于内部电源/单电源操作的 LDO
电荷泵 / 倍增器栅极驱动器电源
用于 100% 占空比的 Trickle Charge Pump
Protection Unit (PTU)
保护和诊断功能
输出级过流和短路保护
基于 VDS 测量的可配置高侧/低侧 N-FET 过流保护/基于 R-SHUNT 的可配置低侧 N-FET 过流保护
栅极驱动器输出短路保护
高/低边对电源短路保护/高/低边对地短路保护
热关断和报警保护
全局热关断和警告/线性稳压器 /降压转换器 (VBUCK)
电源单元过流和短路保护
线性稳压器电流限制/ VDRV 电荷泵短路保护/ BUCK转换器过载和短路保护TMC9660为伺服电机运动控制集成了基于硬件的级联控制(扭矩/磁通控制,速度闭环控制,位置闭环控制以及8点加减速规矩曲线),所带有的前馈控制,滤波控制以及平均运动算法使其满足从低速到高速的高性能运动控制。
TMC9660为伺服电机运动控制集成了基于硬件的级联控制(扭矩/磁通控制,速度闭环控制,位置闭环控制以及8点加减速规矩曲线),所带有的前馈控制,滤波控制以及平均运动算法使其满足从低速到高速的高性能运动控制。
TMC9660集成了基于硬件的位置或速度轨迹曲线控制功能,提高运动过程中的稳定性,降低了抖动风险,减轻上位机工作负担。
TMC9660几种典型应用系统简图
TMC9660控制三相BLDC/PMSM+霍尔+Encoder(增量or绝对值)+刹车/制动电阻
TMC9660控制三相BLDC/PMSM只有霍尔
TMC9660控制两相步进伺服电机
TMC9660控制三相BLDC/PMSM带双编码器反馈
此外TMC9660还支持对BLDC电机的无感FOC控制,支持对直流有刷电机的FOC控制。
如何使用TMC9660完成伺服控制的控制?
TRINAMIC为TMC9660提供了2种不同的控制方式以满足不同需求的用户使用Register寄存器模式和Parameter参数控制模式。
Register模式可以满足用户直接快速通过高速UART或SPI访问操作寄存器,这种方式比较灵活,丰富。 而Parameter模式是更高层次的控制用户可以快速通过配置应用层的参数快速实现对电机的控制,如果市面上标准的控制器一样快捷,便利。可以使用TRINAMIC的上位机软件TMCL-IDE实现控制。
TMC9660的智能软件集成AI机械自学习功能,能够完成对电机和负载实现自动识别并为整个系统匹配优化参数配置,包括对电机电阻/电感自动设别,对负载惯量自动匹配,对环路带宽自动配置…..等先进自动学习功能,ADITrinamic团队还在不断增强TMC9660软件自学习功能,使用户能够更便捷使用TMC9660,实现对运动控制更智能化控制。
- 2024-02-26
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如何在三天内实现高性能伺服电机驱动控制开发支持EtherCAT/CANopen协议栈
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如何在三天内实现高性能伺服电机驱动控制开发支持EtherCAT/CANopen协议栈
完成高性能伺服开发需要熟悉高性能单片机(至少是ARM或DSP水平的),需要掌握空间磁场矢量控制FOC,需要掌握运动轨迹算法……此外需要花大量的时间进行调试,可能开发出来的性能不尽人意,比如定位不准,速度误差大,驱动电机发热严重等问题,还有可能反反复复设计PCB板-调试代码…….总之短时间开发稳定可靠的伺服驱控系统会比较困难。
幸好有了德国Trinamic Motion Control一家在嵌入式运动控制领域的全球领导者,将其可靠、稳定的运动控制算法集成在硬件里面,使客户达到降低成本目的的同时,花最少的时间,最小的工作量开发出可靠,卓越的电机运动控制系统。
为了让工程师现实在三天内完成开发伺服系统的目的,Trinamic开发出一款全球首款片载伺服控制系统的芯片TMCM1690-MotionCookie™
TMCM1690是伺服系统的用户降低成本的最佳选择方案,满足用户三天内实现伺服开发。
面对一些欧美进口品牌伺服产品价格比价高,用户自己开发对工程师技能要求比较高,对平台性能要求也比较高的诸多难题,全球嵌入式运动控制领导品牌德国Trinamic推出一款可媲美欧美伺服品牌的低成本芯片级解决方案 - 全球首款伺服片载系统TMCM1690
TMCM1690可以驱动控制三相BLDC、PMSM或单相DC有刷伺服电机。
电机形式包括直线伺服电机、直线音圈电机。支持直线编码器反馈。
TMCM1690只需要用户根据自己的电机功率增加外部功率管,便可实现性能卓越的伺服控制系统。TMCM1690内部集成了从电流环、速度环到位置环的PI算法。
TMCM1690集成了ARM微处理器内核,可精确实现力矩/速度/位置控制的FOC算法,以及TMCL/CANopen/EtherCAT COE的应用层协议,此外还可支持程序存储,实现脱机运行,带有霍尔/双编码器(Encoder1/Encoder2)/限位输入接口。无需用户做任何底层的代码开发,一颗芯片等同于一款高性能伺服控制系统,满足了即使没有嵌入式开发经验的用户也能实现高性能伺服的开发。
TMCM1690是伺服电机用户降低成本的最佳选择方案,满足用户三天内实现伺服开发。
Trinamic为TMCM1690提供界面丰富,功能强大的操作软件TMCL-IDE,用户只需要通过CAN,RS232,RS485连接上电脑打开TMCL-IDE软件就可以对伺服电机的力矩,速度和位置实现精确控制,无需再做任何底层软件开发,直接使用。
TMCM1690有三款不同的固件,分别为TMCL、CANopen和EtherCAT。
TMCM1690功能介绍
TMCM-1690 是 单 轴 FOC 伺 服 电 机 控 制 模 块 集 成 预 驱 适 合 三 相 B L D C / P M S M 和 D C 有 刷 伺 服 电 机 , 带 有 高 达 1.5A 栅 极 驱 动 电 流 和 +60V (+48 V nominal) 供 电 . 提 供 了 UART (RS232-/RS485- ready), CAN 和 EtherCAT® 通讯接口支持TMCL, CANopen, 或 CANopen-over-EtherCAT 通讯协议.
TMCM-1690 支持增量编码器, 数字霍尔编码器, 和 绝 对 值 编 码 器 作 为 位 置 反 馈 。
功能特点:
• 电压范围+10 ... +60V DC
• 集 成 齐 全 的 适 合 B L D C / P M S M 、 D C 电 机 的 F O C 伺 服 控制 器 和 栅 极 驱 动
• 0.5A/1.0A/1.5A g栅极驱动电流
• 高 达 120kHz PWM 频 率
• 板载电流检测运放
• 支 持 UART (RS232/RS485-ready), CAN 和 EtherCAT® 通讯接口
• 支 持 增 量 编 码 器 (ABN), 数字HALL sensors, 绝 对 值 SPI编码器
• 参 考 开 关 输 入 、刹车、原点信号输入
• 封 装 尺 寸 27mm x 22.5mm
功能框图:
引脚定义:
Trinamic为TMCM1690提供2款开源开发板分别为TMCM1690-CAN-EVAL和TMCM1690-ETHERCAT-EVAL版本,如需申请开发板可加vx:gavysz
TMCM1690视频使用教程:BLDC、PMSM伺服电机片载模块TMCM1690配置方法支持双编码器反馈直线电机旋转电机绝对值编码器反馈_哔哩哔哩_bilibili
TMCM1690视频介绍:伺服片载EtherCAT,CANopen,RS485,SPI,IIC通讯;支持三相BLDC、PMSM直流有刷直线伺服和音圈电机;霍尔/ABN/SPI编码器反馈_哔哩哔哩_bilibili