TRINAMIC步进电机运动控制芯片及驱动控制器:
TRINAMIC(德国著名嵌入式运动控制芯片研发企业),真诚为您提供最高效的产品与技术,提升您的竞争能力
1.体积小;得益于先进的芯片设计能力,使得产品体积成倍减小,这也是引领工控产品发展的潮流。
2.集成度高: 超越传统的思想,将所有的功能集成在一块芯片中,将减少控制体统中控制,驱动所占的空间,从而也降低了系统故障发生概率。
3.价格低:由于TRINAMIC产品的体积小,集成度高,所以相比平常分别购买控制器和驱动器时价格大大降低。
一、控制芯片
■ TMC428
●三轴步进控制芯片
● 整步频率可达20KHz
● CPU时钟频率可达16MHz
●可即时更改参数,比如电流,加速度等。
●SPI, Step/Dir连接方式
●可以读出实际运行参数,比如位置,
速度和加速度。
●可设置细分数64,32,16,8,4,2
●工作温度范围是- 40℃-- +125℃
●3.3V或5V CMOS,TTL I/O电源
TRINAMIC的核心产品部分就是它的芯片, TRINAMIC不仅仅为客户提供整套系统产品,同时为降低客户购买成本, TRINAMIC还可以向客户单独提供他们的IC产品
TRINAMI的IC具有以下几个特点。
a.体积很小,但是功能很强(包括不同功率的控制,驱动芯 片,还有带接收编码器反馈功能的芯品)
b. 集成度很高,这主要体现在有许多芯片具有控制+驱动功能
■ TMC423
●三路增量式编码器输入
●20bit 位,高精度
●2.5-5V DC工作电压
●通常与TMC428组合应用
●具有TMC428的Step/Dir扩展接口具有于微控制器连接的SPI接口
二、驱动芯片
■TMC236
●最大驱动电流1.5A
●输出电压7-34V
●3.3-5V DC输入电压
●具有保护功能(过载,过流)和诊断功能
● 在设计过程中采用LOW-RDS-ON技术实现消耗电流小,效率高.这种低消耗与高效率结合完美地解决了板卡式芯片的电源问题,即使在外部温度很的情况下也能达到1.5A的驱动电流。这种电源消耗低的特点使得TMC236成为选择驱动器时最合适的选择
●即使在105℃时也能输出大于800mA的驱动电流
●standby和shutdown模式可供选择使用
● 便捷的SPI接口.
● 内部DACs(数据收集与控制系统)使得微控制器能精确地控制电流
■TMC246
TMC除了具有所有TMC236的特性外 还具有一个重要的功能StallGuardStallGuard:是将一种无线的传感器集成在TMC246中,作用是预测驱动器的过载和电机的震动区域
a. 它通过电机的感应电动势来计算 电机的目前负载,电机的负载可以事先设定,当实际负载等于设定负载的时候电机会自动停止.而普通的驱动器即使电机声音很大抖动很剧烈,
驱动器也不会采取任何保护措施,直接后果将会导致机械部分受损.但是如果选择TMC246,驱动器将会在电机出现震动的开始将电机停止保护机械部分.
b. SallGuard还有一个作用就是检测电机在不同速度,不同负载下的运行性能,可以帮助客户在设置电机速度时避开共振区域
■TMC239
TMC239和TMC236性能基本相同,不同之处
由于TMC239外置了4个MOSFETS 场效应管使得驱动电流达到4A
■TMC249
TMC239和TMC236性能基本相同 也具有StallGuard功能,不同之处是TMC249外置4 个MOSFETS使得驱动电流达到4A
三、驱动+控制芯片
■TMC211
TMC211是集成了控制,驱动和存储功能于一体的智能芯片.RAM和OTP存储器用于存储电机参数和配置参数,
主要特性如下:
A 电机驱动 :
●控制单轴电机
●可通过编程控制电机电流,最大电流800mA
●整步时最大频率1KHz
●具有过热,短路,过流,欠压诊断功能.
B 运动控制:
●内部具有16位的位置记数器
●可以设置速度和加速度
●具有位置和速度控制功能
●在位置控制模式下,可以在运行过程中更改目标位置参数.
C LIN接口:本地互连网(local Interconnect Network)是一种串行通讯协议,该协议是简单的主/从配置,分层式网络.主要用在分布式控制系统中
LIN在TMC211中主要有以下特征:
●一个主配置多个从配置通讯.
●只需要一根通讯线
● 传输速度19.2 kbit/s
● 节点地址最多达到128个
LIN总线控制方式被广泛应用在汽车制造行业
■TMC222
TMC222是集成了控制,驱动和存储功能于一体的智能芯片.RAM和OTP
存储器用于存储电机参数和配置参数,
主要特性如下:
A 电机驱动 :
●控制单轴电机
●可通过编程控制
电机电流,最大电流800mA
●整步时最大频率1KHz
●需要电压8-29
●具有过热,短路,过流, 欠压诊断功能.
B 运动控制:
●内部具有16位的位置记数器
●可以设置速度和加速度
●具有位置和速度控制功能
●在位置控制模式下,可以在运行过程中更改目标位置参数
C IIC总线通讯
IIC是一种简单,双向制,同步串行总线.它只需两根线(串行时钟线和串行数据线)即可在连接于总线上的器件之间传送信息。该总线是高性能串行总线,具备多主机系统所需要的裁决和高低速设备同步等功能,应用极为广泛。
●传输速度达到350 kbps.
●节点地址多达32个
■TMC223
TMC223是集成了控制器和驱动器
的芯片,与TMC222基本相似,比
TMC222多了StallGuard功能.
A 电机驱动
●控制单轴电机
●电机线圈电流可以通过编程更改最大驱动电流800mA,外部需提供 8-29V 电压
● 整步频率可以达到1KHz
● 具有过热,短路,过流,欠压诊断功能.
B 运动控制
●内置16位位置计数器
● 速度和加速度可以配置
●可以在运行中更改目标位置
●可以读出输入,输出状态
C IIC—两线制串联通讯
●传输速度达到350 kbps.
●节点地址多达32个
TRINAMIC还提供直接使用的模块(包括控制模块,驱动模块,控制+驱动模块等)
■TMCM-301(由控制芯片TMC428构成)
●控制三轴两相步进电机
●通过SPI形式驱动(可控制TMCM-035,TMC249)
●可以在单独的状态工作也可以在PC控制下工作
●只需要5V的工作电压
●可以使用RS232,RS485或CAN2.0b 通讯
●有限位,停止,复位输入 ;报警输出;8输入8输出
●最大细分数为64
●可以更改波形
●即时更改目标位置,速度或加速度
●高速行动性能:整步时90KHz;微步时460KHz
■TMCM-013-42(由驱动芯片TMC246构成)
●控制单个两相步进电机
●STEP/DIR输入方式最大频率350KHz
●驱动电流300mA—1A 峰值电流1.5A
●需要提供7—30V DC电压
●使能控制输入
●可以通过外部控制正反转也可以通过RS485控制
●可以通过RS485设置内部 电流,速度限位,读出电机当前位置等
TMCM-035是一种紧凑性适应高性能运动
高转矩的单轴控制,体积小,耗能低,集成了
三种控制方式,可以和无驱动能力的
TMCM-301,TMCM-302以及任何形式
STEP/DIR控制器连用.
●驱动电流3.5A,峰值电流5A;14V—50V 驱动电压输出
●只需提供5V DC
●STEP/DIR和SPI两种形式 控制信号输入接口
●最大细分为64
●电机的电流可以通过 软件也可以通过外部进行设定
●最大频率可以达到245KHz
●当使用SPI方式控制时,支持StallGuard功能
四、控制+驱动模块
单轴控制+驱动模块有TMCM-110-42, TMCM-111-42, TMCM-111-56
■TMCM-110-42(由TMC428+TMC246构成)
TMCM-110-42集成了控制和驱动体积小巧 可以直接安装在电机尾部
●驱动电流1.1A,峰值电流1.5;电压7-34V
●可以通过RS232,RS485,IIC和CAN通讯
●左右限位,急停输入;另外还各有一 个输入,
一个输出(Max1000mA,40V)
●可以存储2408TMCL指令
●可以在运行过程中修改参数(如位置,速度,加速度等)
●整步时频率可达到20KHz
●具有动态调节电流功能(电流会在电机运行和
停止时发生变化减少电机发热)
●采用TRINAMIC驱动技术,不需要任何散热设备
■TMCM-111-42(由TMC428+TMC249构成)集成控制驱动于一体.电机,开关,电源和
多组I/O通过很小的一排插针与控制器相连高转矩,即使是转速在1200RPM,也能输出0.25NM的扭矩
●输出驱动电流2.8A,峰值为4A 电压为7—28.5V
●静力矩为0.47NM,在转速为1200RPM,
输出电压为24V时,转矩也可达到0.25NM
●可以通过RS232,485,IIC和CAN通讯
●带有正负限位,停止开关;一个输入,
一个 输出(最大电流100mA)
●高电流高运动性能驱动
●可以在运行过程中更改参数如电流,速度,目标位置,加速度等
●整步频率20KHz
■TMCM-111-56(由TMC428+TMC249构成)
●驱动电流5A峰值电流7A;电压15—36VDC
●可以通过RS232,485,IIC和CAN通讯
●带有正负限位,停止开关;一个输入,
一个 输出(最大电流100mA)
●具有2048TMCL指令存储能力
●可以在运行过程中更改参数如电流,速度等
●整步频率20KHz
●具有动态调节电流功能
●TRINAMIC驱动技术不需要散热装置,电源消耗低,热量小
●可以通过PC单独执行TMCL指令,也可以脱离PC直接执行程序
三轴控制+驱动模块有TMCM-303,TMCM-310
■TMCM-303(由TMC428+3块TMC246构成)
●驱动电流1.1A峰值1.5A;电压7—34V
●需要外部提供5V DC电源
●可以通过RS232,485或CAN2.0通讯
●整步频率可以达到20KHz
● 可以通过软件调节线圈电流
●带有限位,停止开关,8输入,8输出
● 可以在运行过程中修改参数(如位 置,速度,加速度等)
●采用TRINAMIC驱动技术, 不需要任何散热设备
●可以通过PC单独执行TMCL指令也可以脱离PC直接执行程序
●在TMCL-IDE软件环境下运行,支持StallGuard功能
●多种调节器使得该模块满足许多需求
TMCM-611(由2×TMC428+6×TMC246+ 2×TMC423构成)
●6轴带编码器反馈,控制+驱动
●只需外部提供5V DC电压
●驱动电流1.1A峰值电流1.5A;电压7—34V
●CAN或RS485通讯
●当多个TMCM-611分布控制时可以通过卡上 8个拨码开关选择不同的地址
●每轴都对应有正负限位和编码器输入
●在一块总线连接板上最多可以控制78轴
由于TMCM-611由2块TMC428控制芯片,
6块TMC246驱动芯片和2块TMC423编码器接收芯片所以TMCM-611除了具有上述功能之外还具有各芯片相应的功能.
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