TMC4671基于硬件FOC伺服控制芯片適應BLDC／PMSM、兩相步進、直流有刷、音圈電機
發(fā)布日期:2023-08-22
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TMC4671是一款完全集成伺服控制芯片，為直流無刷電機、永磁同步電機、2相步進電機、直流有刷電機和音圈電機提供磁場定向控制。
所有的控制功能都被集成在硬件上。集成了ADCs、位置傳感器接口、位置差值器，該款功能齊全的伺服控制器，適用于各種伺服應用。
功能簡介：
· 伺服控制芯片、空間磁場矢量控制(FOC)
· 轉(zhuǎn)矩控制(FOC) 、速度控制、位置控制
· 前饋控制輸入
· 集成ADCs、前端△∑ADCs
· 編碼器引擎：模擬和數(shù)字霍爾、模擬和數(shù)字編碼器
· 支持三相直流無刷伺服和永磁同步伺服電機、2相步進伺服電機、直流有刷和音圈電機
· 先進的PWM引擎(25KHz…100KHz)
· 應用程序SPI+調(diào)試(UART、SPI)
· 脈沖/方向接口
Hardware FOC Block Diagram
性能描述：
● 帶有磁場矢量控制(FOC) 的伺服控制芯片
· 轉(zhuǎn)矩控制模式
· 速度控制模式
· 位置控制模式
· 電流控制刷新頻率和最大的PWM頻率為100KHz (速度和位置控制的刷新頻率可以根據(jù)當前電流刷新頻率的倍數(shù)配置)
● 控制功能/ PI控制器
· 中期結(jié)果的輸入和輸出可編程斬波
· 以積分電路結(jié)尾保護所有控制
· 可編程的電壓循環(huán)向?qū)拗破?/div>
· 目標值的前饋補償和前饋摩擦補償
· 高級前饋控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)最佳軌跡跟蹤性能
· 擴展的中斷請求掩蔽選項和限制器狀態(tài)寄存器
· 具有霍爾傳感器或/和最小移動的高級編碼器初始化算法
● 運動控制和坡形控制
· 控制結(jié)構(gòu)的梯形速度斜坡
· 脈沖/方向接口方便定位
● 支持的電機種類
· FOC3：三相永磁同步伺服電機(PMSM)
· FOC2: 兩相步進電機
· DC1: 直流有刷電機或直線的音圈電機
● 具有偏移校正和縮放功能的ADC引擎
· 集成△∑ADCs用于電流檢測電壓，電機電源電壓，模擬編碼器
· 集成△∑接口用于外部△∑調(diào)節(jié)
● 位置反饋
· 開環(huán)位置發(fā)生器(可編程的PRM,RPM/S) 用于初始化配置
· 數(shù)字增量編碼器(ABN,ABZ 高達5MHz)
· 第二路數(shù)字量編碼器輸入(雙反饋)
· 數(shù)字霍爾輸入接口帶有臨時位置插補功能 (H1, H2, H3 resp. HU, HV , HW)
· 模擬量編碼器/模擬量霍爾輸入接口 (SinCos (0°, 90°) or 0°, 120°, 240°)
· 多圈位置計數(shù)器(32位)
· 目標位置、速度和目標轉(zhuǎn)矩濾波(雙階)
● PWM包括SVPWM
· 可編程的PWM頻率范圍從20KHz-100KHzn
· 可編程的BBM(Brake-Before-Make)時間(偏低，偏高) 0 ns . . . 2.5_s在10ns步驟內(nèi)和柵極
● 驅(qū)動輸入信號
· PWM自動調(diào)整，用于運動期間改變PWM頻率
● SPI通訊接口
· 40位數(shù)據(jù)長度(1個ReadWrite位+7個地址位+32個數(shù)據(jù)位)
· 立即SPI讀取響應(通過單個數(shù)據(jù)報進行寄存器讀取訪問)
· SPI時鐘頻率高達1 MHz(未來版本為8 MHz)
● TRINAMIC實時監(jiān)控接口(SPI Master)
· 通過TRINAMIC的實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)高頻采樣
· 需要PCB上的單個10針高密度連接器
· 高級控制器通過頻率響應識別和高級自動調(diào)諧支持使用TRINAMIC IDE調(diào)整
● UART調(diào)試接口
· 3引腳 (GND, RxD, TxD) 3.3V UART接口(1N8; 9600 (default), 115200, 921600, or 3M bps)
· 簡易寄存器訪問并行于嵌入式用戶應用程序接口(SPI)
● 供電電壓：5V和3.3V;1.8V的VCC_CORE由內(nèi)部產(chǎn)生
● IO電壓：3.3V用于所有的數(shù)字I/O(可由VCCIO選擇提供) ；5V插分模擬量輸入范圍，3V為單端 輸入范圍
● 時鐘頻率：25MHz(需要外部振蕩器)
● 封裝：QFN76
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