Trinamic QFN36

Конечно! Вот подробное описание микросхем драйверов двигателей Trinamic в корпусе QFN36, их технические характеристики, список популярных парт-номеров и совместимые модели.

Общее описание

Семейство микросхем драйверов шаговых двигателей от компании Trinamic Motion Control (ныне часть Analog Devices) в корпусе QFN36 (Quad Flat No-Lead, 36 выводов) представляет собой высокоинтегрированные решения для прецизионного управления движением.

Эти чипы являются отраслевым стандартом для применений, где требуются плавность, точность, низкий уровень шума и высокая надежность. Они объединяют в себе силовой мост для управления двигателем, логику управления, детекторы и мощные алгоритмы, такие как StealthChop2, SpreadCycle и StallGuard2.

Ключевые особенности и преимущества:

• Высокая интеграция: В одном чипе совмещены драйвер, контроллер и защитные схемы, что уменьшает количество внешних компонентов и занимаемую площадь на плате.
• Плавность и бесшумность: Технология StealthChop2 обеспечивает абсолютно бесшумную работу на низких скоростях без потери момента.
• Высокая производительность: Технология SpreadCycle обеспечивает максимальный момент на высоких скоростях.
• Определение останова (Sensorless Homing): Технология StallGuard2 позволяет определять столкновение двигателя с препятствием (момент останова) без использования механических концевиков или энкодеров.
• Энергоэффективность: Режимы снижения энергопотребления (например, standby) и интеллектуальное управление током.
• Надежность: Встроенная защита от перегрева (OTP), короткого замыкания (SC), обрыва фаз и пониженного напряжения (UVLO).
• Простота использования: Управление через простой STEP/DIR интерфейс, совместимое с большинством микроконтроллеров, или через последовательный шинный интерфейс (SPI / UART) для расширенного контроля и настройки.

Общие технические характеристики (типичные для семейства)

Характеристики могут незначительно отличаться между моделями. Всегда сверяйтесь с даташитом на конкретную модель.

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Напряжение питания мотора (V_M) | До 29В или до 50В (зависит от модели) | | Ток фазного тока (RMS) | До 1.4А, 2.0А, 2.8А (зависит от модели, может быть выше при внешнем силовом MOSFET) | | Напряжение логики (V_IO) | 3.3В (совместимо с 5В-толерантными входами у большинства моделей) | | Интерфейс управления | STEP/DIR, SPI, UART (зависит от модели) | | Режимы микрошага | До 256 микрошагов (настраивается через регистры) | | Ключевые технологии | StealthChop2, SpreadCycle, StallGuard2, CoolStep, DC Step | | Защита | Перегрев (OTP), Короткое замыкание (SC), Обрыв фаз, Пониженное напряжение (UVLO) | | Температурный диапазон | -40°C до +125°C (для промышленных версий) | | Корпус | QFN36 (размер обычно 6x6 мм) |

Список популярных парт-номеров (Part Numbers)

Вот основные модели драйверов в корпусе QFN36, сгруппированные по сериям.

1. Серия TMC22xx (самая популярная для STEP/DIR)

• TMC2209: Флагманская модель для STEP/DIR интерфейса. Имеет все ключевые технологии, включая улучшенный StealthChop2 и очень точный StallGuard4. Поддерживает UART для тонкой настройки.
• TMC2208: Предшественник TMC2209. Также очень популярен, но StallGuard менее точен, чем у 2209.
• TMC2225 / TMC2226: Аналоги TMC2208/TMC2209, но в корпусе с лучшим теплоотводом (сверху открытая тепловая площадка).

2. Серия TMC21xx (для STEP/DIR и SPI)

• TMC2130: "Рабочая лошадка" с полнофункциональным SPI-интерфейсом. Позволяет полностью контролировать все параметры в реальном времени. Имеет встроенный энкодер для замкнутой системы.
• TMC2100: Базовый, но очень тихий драйвер только с режимом StealthChop. Управление только STEP/DIR.

3. Серия TMC51xx (высокопроизводительные, с SPI)

• TMC5160: Мощный драйвер с встроенными силовыми MOSFET, способный управлять токами до 2.8А RMS. Имеет продвинутый контроллер движения, который может выполнять сложные профили без нагрузки на МК.
• TMC5161: Аналог TMC5160, но с пиковым током до 4.5А RMS.
• TMC5130: Младший брат TMC5160, с таким же функционалом, но предназначен для работы с внешними MOSFET, что позволяет достигать еще больших токов.

Совместимые модели и аналоги (Pin-to-Pin Compatible)

Одним из огромных преимуществ драйверов Trinamic в QFN36 является их пин-совместимость в рамках одного семейства. Это позволяет легко модернизировать или заменять драйверы на плате без изменения разводки.

Группы совместимости:

1. TMC2208, TMC2209, TMC2225, TMC2226

   • Эти модели являются прямыми аналогами друг друга. Вы можете заменить, например, TMC2208 на TMC2209 на одной и той же печатной плате и получить улучшенные характеристики.

2. TMC2100, TMC2130

   • TMC2130 является "надмножеством" TMC2100. Плата, разработанная для TMC2130, обычно может работать с TMC2100, но не наоборот (так как TMC2130 имеет дополнительные выводы для SPI, которые у TMC2100 не задействованы).

3. TMC5130, TMC5160, TMC5161

   • TMC5130 и TMC5160/TMC5161 имеют одинаковую распиновку, но TMC5160/5161 имеют встроенные мощные MOSFET, тогда как TMC5130 требует внешних. Замена требует учета этого различия в силовой части.

Важное замечание: Хотя физическая распиновка совпадает, прошивка и настройки для разных моделей несовместимы. При замене одной модели на другую необходимо обновить программное обеспечение (например, конфигурацию через UART/SPI или параметры в прошивке принтера/ЧПУ).

Области применения

Драйверы Trinamic в QFN36 повсеместно используются в:

• 3D-принтерах (особенно TMC2208, TMC2209, TMC2130, TMC5160)
• ЧПУ станках и граверах
• Робототехнике
• Медицинской технике (насосы, вентиляторы)
• Офисной технике (сканеры, принтеры)
• Профессиональных видеокамерах (управление фокусом, зумом)
• Автоматизации и системах позиционирования

Для выбора конкретной модели необходимо учитывать требуемое напряжение, ток двигателя, необходимый интерфейс управления (простой STEP/DIR или программируемый SPI/UART) и ключевые требования по уровню шума и функционалу (например, необходимость в определении останова).