Analog Devices Inc. Driver/controllore per motori passo-passo integrato intelligente TMC5241
I driver e controller integrati intelligenti per motori passo-passo TMC5241 di Analog Devices sono circuiti integrati (CI) altamente integrati da 65 V, 2 A RMS, progettati per il posizionamento preciso e il controllo fluido del movimento in applicazioni embedded. Il TMC5241 di ADI combina un controllore di movimento a due assi con una tecnologia avanzata di driver per motori passo-passo, supportando fino a due motori con microstepping fino a 256 micropassi per passo completo. I dispositivi sono dotati di StealthChop2™ per un funzionamento ultra silenzioso e di SpreadCycle™ per coppia ed efficienza ottimizzate. Il motore di movimento integrato consente profili di posizionamento sofisticati, inclusi movimenti lineari e a rampa, senza richiedere interventi in tempo reale dal processore host.
La comunicazione è facilitata tramite interfacce SPI e UART; inoltre, il TMC5241 offre una diagnostica estesa, il rilevamento dello stallo tramite StallGuard2™ e l'ottimizzazione energetica tramite CoolStep™. Grazie all'ampio intervallo di tensioni di alimentazione e alle robuste funzioni di protezione, questi CI di ADI sono ideali per applicazioni nei settori della sicurezza, medicale e dell'automazione industriale, dove precisione, affidabilità e bassa rumorosità sono fondamentali.
Caratteristiche
- Intervallo di tensione da 4,5 VCC a 65 VCC
- Bassa RON tipica di 0,31 Ω (HS + LS) a +25 °C
- Corrente nominale tipica per ponte H a +25 °C
- IRMS= 2 ARMS(picco sinusoidale di 2,8 A) a VS= 24 V
- IRMS= 1,7 ARMS(picco sinusoidale di 2,4 A) a VS= 48 V
- Rilevamento di corrente senza perdite completamente integrato
- Controllore di movimento a 8 punti per un jerk minimo
- SPI e UART a filo singolo
- Interfaccia encoder e 2 ingressi per interruttori di riferimento
- Alta risoluzione di 256 micropassi per passo completo
- Tabella delle forme d'onda flessibile e sfasamento per l'adattamento al motore
- Funzionamento silenzioso del motore StealthChop2
- Chopper di controllo del motore altamente dinamico SpreadCycle
- Combinazione senza jerk di StealthChop2 e SpreadCycle
- Rilevamento del carico del motore senza sensori StallGuard2 e StallGuard4
- Controllo della corrente CoolStep per un risparmio energetico fino al 75%
- Modalità di frenata passiva e a rotazione libera
- Stima della temperatura della fase motore
- Misurazione della temperatura del chip
- Ingresso analogico per uso generico
- Protezione e diagnostica complete
- Uscita di protezione da sovratensione
- Package compatto TQFN38 da 5 mm x 7 mm con pad esposto
- Conformità a RoHS
Applicazioni
- Macchine per settore tessile, per cucire e per maglieria
- Automazione di laboratorio e industriale
- Stampanti per tessere e documenti d'identità
- Gestione dei liquidi
- Settore medico
- Automazione per ufficio e gestione della carta
- Punto vendita (POS)
- Poltrone massaggianti
- ATM, macchine per il ricircolo di contanti e validatori di banconote
- CCTV e sicurezza
- Controllo di pompe e valvole
- Posizionamento di eliostati e antenne
- Illuminazione per palchi
Specifiche
- Alimentatori
- Intervallo di tensione di alimentazione da 4,5 V a 65 V
- Consumo massimo di corrente in modalità sleep di 25 μA
- Consumo massimo di corrente quiescente di 6 mA
- Tensione di uscita del regolatore tipica di 1,8 V
- Limite di corrente VDD minimo di 20 mA
- Intervallo di tensione di alimentazione I/O logica da 2,2 V a 5,5 V
- Consumo massimo di corrente in modalità sleep di 10 μA
- Consumo massimo di corrente quiescente di 60 μA
- Intervallo di tensione di alimentazione da 4,5 V a 65 V
- I/O a livello logico
- Intervallo di resistenza pull-up/pull-down interna da 60 kΩ a 140 kΩ
- Corrente di dispersione in ingresso di ±1 μA
- Tensione logica di uscita bassa massima di 0,4 V
- Corrente di dispersione logica alta di uscita open-drain di ±1 μA
- Livello di tensione SLEEPN alto minimo di 0,9 V
- Livello di tensione SLEEPN basso massimo di 0,6 V
- Resistenza di ingresso pulldown SLEEPN tipica di 1,5 MΩ
- Uscita
- Intervallo della resistenza in conduzione (on-resistance) lato basso da 0,3 Ω a 0,75
- Resistenza in conduzione (on-resistance) lato alto massima di 0,3 Ω
- Intervallo di corrente di dispersione in uscita di ±10 μA
- Slew rate di uscita tipico da 100 V/μs a 800 V/μs
- Circuiti di protezione
- Intervallo della soglia di protezione da sovracorrente da 1,67 A a 5,0 A
- Intervallo del tempo di blanking della protezione da sovracorrente da 0,9 μs a 2,3 μs
- Soglia UVLO su VS da 3,75 V a 4,05 V
- Isteresi della soglia UVLO su VS tipica di 0,12 V
- Intervallo della soglia UVLO su VCC_IO da 0,9 V a 1,95 V
- Isteresi UVLO VCC_IOtipica di 100 mV
- Temperatura di soglia della protezione termica tipica di +165 °C
- Isteresi della temperatura di protezione termica tipica di +20 °C
- Regolazione della corrente
- Intervallo della resistenza del pin IREF da 12 kΩ a 60 kΩ
- Intervallo di tensione di uscita IREF da 0,882 V a 0,918 V
- Precisione di regolazione del ±7%
- Mismatch della regolazione della corrente tra le fasi tipico dello 0,7%
- Tempi funzionali massimi
- Tempo di SLEEP di 50 μs
- Tempo di risveglio da SLEEP di 2,5 ms
- Tempo di abilitazione di 1,5 μs
- Tempo di disabilitazione di 6 μs
- Clock
- Intervallo di frequenza del clock interno da 11,9 MHz a 13,2 MHz
- Intervallo di frequenza del clock esterno da 8 MHz a 20 MHz
- Intervallo del duty cycle del clock esterno dal 40% al 60%
- Soglia di frequenza inferiore minima per il rilevamento del clock esterno di 4 MHz
- Temporizzazione SPI
- Tempo SCK basso/alto minimo di 20 ns
- Intervallo di frequenza SCK da 5 MHz a 8 MHz
- Tempo di setup SDI minimo di 10 ns prima del fronte di salita di SCK
- Tempo di hold SDI minimo di 10 ns dopo il fronte di salita di SCK
- Intervallo di tempo massimo di validità dei dati in uscita da 50 ns a 80 ns dopo il fronte di discesa di SCK
- Tempo di ritardo tipico del filtro SDI, SCK e CSN di 10 ns
- Convertitore analogico-digitale (ADC)/ingresso analogico/temperatura
- Risoluzione ADC tipica di 13 bit
- Intervallo di tensione di ingresso analogico da 0 V a 1,25 V
- Intervallo di dispersione dell'ingresso analogico di ±1 µA
- Frequenza massima dell'ingresso analogico di 70 kHz
- Precisione tipica della temperatura del driver di ±10 °C
- Intervallo di precisione della misurazione della tensione di alimentazione dal ±4% al ±7%
- Resistenza termica
- Scheda single-layer
- 38 °C/W giunzione-ambiente
- 1 °C/W giunzione-case
- Scheda 4-layer
- Giunzione-ambiente 28°C/W
- 1 °C/W giunzione-case
- Scheda single-layer
- Temperature massime
- Intervallo di funzionamento da -40 °C a +125 °C
- Giunzione a +165 °C
- Saldatura a riflusso a +260 °C
Diagramma a blocchi
Strumenti di sviluppo
Analog Devices / Maxim Integrated Kit di valutazione del controller/driver IC TMC5241-EVKIT
Consente una valutazione iniziale del TMC5241 fornendo il controllo completo di tutte le sue funzionalità.
Pubblicato: 2025-11-18
| Aggiornato: 2026-01-27