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TMC4671基于硬件FOC伺服控制芯片适应BLDC/PMSM、两相步进、直流有刷、音圈电机

发布日期:2023-08-22 点击次数:744
    TMC4671是一款完全集成伺服控制芯片,为直流无刷电机、永磁同步电机、2相步进电机、直流有刷电机和音圈电机提供磁场定向控制。
    所有的控制功能都被集成在硬件上。集成了ADCs、位置传感器接口、位置差值器,该款功能齐全的伺服控制器,适用于各种伺服应用。
功能简介:
    ·  伺服控制芯片、空间磁场矢量控制(FOC)
    ·  转矩控制(FOC) 、速度控制、位置控制
    ·  前馈控制输入
    ·  集成ADCs、前端△∑ADCs
    ·  编码器引擎:模拟和数字霍尔、模拟和数字编码器
    ·  支持三相直流无刷伺服和永磁同步伺服电机、2相步进伺服电机、直流有刷和音圈电机
    ·  先进的PWM引擎(25KHz…100KHz)
    ·  应用程序SPI+调试(UART、SPI)
    ·  脉冲/方向接口
Hardware FOC Block Diagram
性能描述:
●   带有磁场矢量控制(FOC) 的伺服控制芯片
    ·  转矩控制模式
    ·  速度控制模式
    ·  位置控制模式
    ·  电流控制刷新频率和最大的PWM频率为100KHz (速度和位置控制的刷新频率可以根据当前电流刷新频率的倍数配置)
●   控制功能/ PI控制器
    ·  中期结果的输入和输出可编程斩波
    ·  以积分电路结尾保护所有控制
    ·  可编程的电压循环向导限制器
    ·  目标值的前馈补偿和前馈摩擦补偿
    ·  高级前馈控制结构,实现最佳轨迹跟踪性能
    ·  扩展的中断请求掩蔽选项和限制器状态寄存器
    ·  具有霍尔传感器或/和最小移动的高级编码器初始化算法
●   运动控制和坡形控制
    ·  控制结构的梯形速度斜坡
    ·  脉冲/方向接口方便定位
●   支持的电机种类
    ·  FOC3:三相永磁同步伺服电机(PMSM)
    ·  FOC2: 两相步进电机
    ·  DC1: 直流有刷电机或直线的音圈电机
●   具有偏移校正和缩放功能的ADC引擎
    ·  集成△∑ADCs用于电流检测电压,电机电源电压,模拟编码器
    ·  集成△∑接口用于外部△∑调节
●   位置反馈
    ·  开环位置发生器(可编程的PRM,RPM/S) 用于初始化配置
    ·  数字增量编码器(ABN,ABZ 高达5MHz)
    ·  第二路数字量编码器输入(双反馈)
    ·  数字霍尔输入接口带有临时位置插补功能 (H1, H2, H3 resp. HU, HV , HW)
    ·  模拟量编码器/模拟量霍尔输入接口 (SinCos (0°, 90°) or 0°, 120°, 240°)
    ·  多圈位置计数器(32位)
    ·  目标位置、速度和目标转矩滤波(双阶)
●   PWM包括SVPWM
    ·  可编程的PWM频率范围从20KHz-100KHzn
    ·  可编程的BBM(Brake-Before-Make)时间(偏低,偏高) 0 ns . . . 2.5_s在10ns步骤内和栅极
●   驱动输入信号
    ·  PWM自动调整,用于运动期间改变PWM频率
●   SPI通讯接口
    ·  40位数据长度(1个ReadWrite位+7个地址位+32个数据位)
    ·  立即SPI读取响应(通过单个数据报进行寄存器读取访问)
    ·  SPI时钟频率高达1 MHz(未来版本为8 MHz)
●   TRINAMIC实时监控接口(SPI Master)
    ·  通过TRINAMIC的实时监控系统实现实时数据高频采样
    ·  需要PCB上的单个10针高密度连接器
    ·  高级控制器通过频率响应识别和高级自动调谐支持使用TRINAMIC IDE调整
●   UART调试接口
    ·  3引脚 (GND, RxD, TxD) 3.3V UART接口(1N8; 9600 (default), 115200, 921600, or 3M bps)
    ·  简易寄存器访问并行于嵌入式用户应用程序接口(SPI)
●   供电电压:5V和3.3V;1.8V的VCC_CORE由内部产生
●   IO电压:3.3V用于所有的数字I/O(可由VCCIO选择提供) ;5V插分模拟量输入范围,3V为单端 输入范围
●   时钟频率:25MHz(需要外部振荡器)
●   封装:QFN76


























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