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步进电机由于具有控制简单,良好的速度和位置控制被大量用在工业自动化、医疗设备、仪器仪表、实验室自动化、办公自动化、智能家居......等众多行业,实现让步进电机转起来相对容易很多,但是在应用中简单的转起来并无法满足实际应用的需求,我们还可能面对需要解决一下问题:
1)如何减少上位MCU的工作量,比如将对于电机的位置速度控制,传感器限位输入以及编码器输入下放到驱动端?如何规划好加减速轨迹曲线 使电机在运行过程中不会产生抖动?
2)电机在高速启动或停止时候 烧坏驱动芯片 如何解决?
3)步进电机在低速时候抖动,如何解决?
4)步进电机长时间运行 发热严重 如何解决?
5)步进电机驱动芯片很容易烧坏如何解决?
6)如何降低步进电机驱动芯片的发热量?
7)如何在开环情况下检测步进电机的力矩,避免步进电路失步?
8)在使用TMC5130TMC2209TMC2208 TMC225时候高速堵转,如何解决?
......也会遇到如何提高可靠性、稳定行等诸多问题。
作为步进驱动控制行业领导者TRINAMIC在新的产品TMC5240 TMC2240 TMC2210进一步解决了工程师所遇到的问题
2023年初新推出的全新升级的智能步进电机驱动芯片TMC5240在原有产品的基础上加入更新的算法,TMC5240采用更新的数字算法,先进出色的功耗管理能力,以及多种保护功能。满足各种两相步进电机的应用需求。
TMC5240在上一代TMC5130TMC5160的Six-Point加减速曲线基础上提升至Eight-Point加减速曲线是运动过程更加平滑,增加新的对短距离的处理。
在运动过程中可以随时修改运动参数TMC5240会立即响应,如下图所示
2.解决电机驱动芯片热量大问题 ---功率提升,发热量降低
新一代TMC5240 供电电压范围4.5-41V 内置MOS 3A MAX,2.1A RMS;低 Rdson (HS+LS):典型值为 230 mΩ (TA=25C)
以上9点是新一代TMC5240 TMC2210 TMC2240升级部分。
● 电压范围 4.5… 36V DC
● 低 Rdson (HS+LS):典型值为 230 mΩ (TA=25C)
● 每个 H 桥的额定电流(典型值为 25C): • IMAX=5.0A (电桥峰值电流) • IRMS=2.1ARMS (3A正弦波峰值)
●集成运动控制(集成8点加减速运动曲线,支持编码器输入,左右限位输入和数字模拟量输入)
● 完全集成的无损电流检测 (ICS)
● 带有 MicroPlyer™ 步进256微步细分插值的 Step/Dir 接口
● SPI & 单线 UART
● 增量编码器接口
● 最高分辨率每整步 256 微步
● 灵活的可自由配置的微步表和相移以匹配电机
● StealthChop2™静音电机控制
● SpreadCycle™ 高动态电机控制斩波器
● StealthChop 和 SpreadCycle 的无抖动切 换
● StallGuard2™ 和 StallGuard4™ 无传感器电机负载检测
● CoolStep™ 电流控制可节省高达 75% 的能源
● 被动制动和空转模式
● 电机相位和芯片温度测量
● 通用模拟量输入
● 全面保护和诊断
● 过压保护输出
● 紧凑的 5x5 QFN32 封装或 9.7x4.4 TSSOP38
● 纺机, 缝纫机, 针织机
● 实验室和工厂自动化
● 3D 打印机、ID 打印机/卡片打印机
● 移液设备,医疗设备
● 办公自动化和纸张处理设备
● POS、赌博机、按摩椅
● ATM、现金回收机、票据盖章机、自动取款机
● CCTV, 安防
● 泵和阀控制
● 定日镜和天线定位
此次推出3款产品,区别如下
- TMC5240集成了运动控制+驱动+MOSFET,所带有的加减速曲线增加到8点,适合多轴控制 减轻外部MCU的负担
- TMC2240 和TMC5240相比省去了运动控制功能,只是单纯的驱动器,采用SPI或UART通讯配置 Step/Dir控制
- TMC2210和TMC2240相比是纯硬件控制 不需要通讯口直接使用Step/Dir控制