智能步進芯片tmc223

1、步進電機控制與驅(qū)動一體芯片步進電機控制與驅(qū)動一體芯片TMC223原理與應(yīng)用原理與應(yīng)用高偉摘要：要：在今日空間有限的環(huán)境中，設(shè)計人員急需功能豐富，體積精巧而整體效能強大的解決方案，TMC223在對步進電機的控制中集成了控制和驅(qū)動功能，減輕了軟件的設(shè)計量，減少外圍電路，從而達到降低成本的目的關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：OTP；IICIIC；StallGuardStallGuard通常情況下在設(shè)計單軸步進系統(tǒng)時要分別選擇，設(shè)計控制部分，驅(qū)動部分和功率管這

2、三個部分往往是獨立的，需要對各個部分進行設(shè)計開發(fā)。而TRINAMIC公司開發(fā)的TMC223這款芯片集成了控制功能，驅(qū)動功能和驅(qū)動管，大大減少了開發(fā)時間和成本的同時也減小了產(chǎn)品的體積，增強了功能。1功能TMC223是一款集成了步進電機微步控制、驅(qū)動、RAM、OTP存儲器以及該公司的專利技術(shù)StallGuard功能與一起的高性能芯片。RAM或OTP存儲器用來存儲電機參數(shù)和一些配置參數(shù)。TMC223自身帶有最大16倍的細(xì)分，驅(qū)動電流可達0.8

3、A，通過2根線的串行接口與微控制器通訊，只需要一個廉價的微控制器和TMC223就可以組成一個完整的單軸步進電機控制驅(qū)動系統(tǒng)。TMC223主要部分的性能如下：●電機驅(qū)動方面◆驅(qū)動單個步進電機帶有4位分辨率的微步細(xì)分，包括整步最大細(xì)分?jǐn)?shù)16◆可編程控制的線圈電流最大0.8A所提供的驅(qū)動電壓范圍在8V—29V◆固定頻率的PWM電流控制帶有自動選擇的快慢衰減模式◆整步頻率1KHz◆高溫、開路、短路、過流以及欠壓診斷●電機運動控制方面◆內(nèi)置16位

4、的位置計數(shù)器◆可配置速度、加速度的設(shè)置◆波形發(fā)生器可以根據(jù)所選擇的位置或速度控制模式自動配置◆可在電機運動過程中及時更改目標(biāo)位置◆外部參考信號出入，可用做電機限位信號●2線的串行接口◆傳輸速率350KBPS◆可以傳輸診斷，狀態(tài)信息以及運動參數(shù)3內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理圖3TMC223內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3為TMC223芯片內(nèi)部功能框圖，電機的工加速度、加速度、目標(biāo)位置等參數(shù)通過串行接口傳送至主控制區(qū)域，這些信息被存儲在內(nèi)部的RAM或OTP存儲器中，用

5、于與位置控制?？刂茀^(qū)域?qū)凑赵O(shè)定好的參數(shù)來驅(qū)動步進電機以達到所需的控制速度，目標(biāo)位置等。內(nèi)部集成了兩個雙H橋功率管可以直接驅(qū)動2相步進電機，驅(qū)動電流可以達到0.8A，PWM用來控制流入電機線圈的電流，外部的電流輸出感應(yīng)電阻和內(nèi)部的參考的值形成電流校正的閉環(huán)，通過輸出電流比較電路，PWM產(chǎn)生信號來驅(qū)動功率管。TMC223通過2線具有雙向串行數(shù)據(jù)接口與微控制器通訊，運動指令通過有微控制器經(jīng)過串行總線送至TMC223主控制區(qū)，而一些診斷信息也