Schrittmotor-Ansteuerung Flüsterleiser Betrieb von Schrittmotoren mit dem TMC5130

Redakteur: Gerd Kucera

Mit dem Motortreiber-Baustein TMC5130 präsentiert TRINAMIC auf der electronica 2014 ein hochintegriertes monolithisches System-on-a-Chip zum Ansteuern von Schrittmotoren. Der Treiber integriert dazu einen Motion-Controller für 2 A und 46 V.

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Michael Randt, TRINAMIC: „Unser neuer Motion Controller ist darauf ausgelegt, den System-Entwicklern die Arbeit zu vereinfachen, Design- Zyklen zu verkürzen und die Gesamtkosten über die Lebensdauer einer Applikation zu reduzieren.“
Michael Randt, TRINAMIC: „Unser neuer Motion Controller ist darauf ausgelegt, den System-Entwicklern die Arbeit zu vereinfachen, Design- Zyklen zu verkürzen und die Gesamtkosten über die Lebensdauer einer Applikation zu reduzieren.“
(Bild: TRINAMIC)

Als ersten Baustein einer neuen Familie von Schrittmotortreibern mit integriertem Motion-Controller präsentiert TRINAMIC den TMC5130. Mit einem Phasenstrom von kurzfristig bis zu 2,5 A bei maximal 46 V Versorgungsspannung stellt der TMC5130 das Arbeitspferd in der Klasse der cDriver dar.

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Neben erprobten Diagnose- und Schutzfunktionen des Herstellers bietet diese Neuvorstellung erstmals die Technologie stealthChop zum flüsterleisen Betrieb von Schrittmotoren.

„Der neue TMC5130 integriert erfolgreich viele unserer technologischen Innovationen zu einem einzigen monolithischen Baustein, der zugleich auf minimaler Board- Fläche den leistungsfähigsten Schrittmotortreiber der cDriver Familie beinhaltet“, erklärt TRINAMIC-Gründer und Geschäftsführer Michael Randt, „wichtigste Maßgabe für unsere Entwickler waren für diesen Baustein die einfache Verwendung. Dieser ist voll darauf ausgelegt System-Entwicklern die Arbeit zu vereinfachen, Design- Zyklen zu verkürzen und die Gesamtkosten über die Lebensdauer einer Applikation zu reduzieren.“

Der Chip TMC5130 ist für Anwendungen gedacht, die gleichzeitig größere Motorleistungen und die Forderung nach Kosteneffizienz mitbringen, wie beispielsweise Büroautomatisierung, 3D-Druck, Desktop Manufacturing, Laborautomatisierung und auch die klassische industrielle Automatisierung. Mit einem integrierten dedizierten Motion Controller übernimmt der TMC5130, von einem beliebigen Mikrocontroller mit SPI oder UART Schnittstelle angesteuert, sämtliche erforderlichen Aufgaben: Von den Echtzeitberechnungen der Geschwindigkeitsrampen mit dem sixPoint-Rampencontroller, über die Berechnung der Motorströme mit einer Auflösung von bis zu 256 Mikroschritten pro Vollschritt und der coolStep-Stromregelung bis zum Leistungsteil zum Treiben des Motorstroms mit der spreadCycl-Chopper-Einheit und der stealthChop-PWM-Einheit für ideale Laufruhe in allen Betriebsarten.

Um die Anwendungsentwicklung zu vereinfachen, ist das modulare Evaluations-Set TMC5130-EVAL-KIT verfügbar, das komfortabel über TRINAMICs Entwicklungsumgebung angesteuert wird. Sowohl die Schaltpläne als auch das thermisch verifizierte Referenz-Layout steht kostenfrei zum Download zur Verfügung. Der Baustein TMC5130 ist im QFP48 Package (7 mm x 7 mm) mit thermal Pad zur optimalen Entwärmung verfügbar und wird jetzt in Produktionsstückzahlen ausgeliefert.

TRINAMIC, mit Firmensitz in Hamburg, liefert integrierte Schaltkreise und Module zur Motorsteuerung an Kunden weltweit. Der applikationsgetriebene Ansatz sowie ein tiefgehendes Verständnis der Anwendungen ermöglichen es den Hamburgern, Lösungen zu bieten, die die Design-Phase vereinfachen und verkürzen, was erhebliche Einsparungen beim Arbeits- und Kostenaufwand im Bereich der Entwicklung und der „total cost of ownership“ ermöglicht.

Die Kunden von TRINAMIC profitieren laut Randt vom umfangreichen Knowhow des Unternehmens im Bereich der Motorphysik sowie dem umfangreichen Portfolio an Schutzrechten (IP), die aus jahrelanger Anwendungserfahrung entstanden sind. Die Produktentwicklung ist vollständig auf Miniaturisierung, Steigerung der Effizienz sowie Diagnose und Schutzfunktionen fokussiert, welche die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems sicherstellen.

Leitbild des Hamburger Unternehmens ist das Bereitstellen von energieeffizienten Lösungen. Branchenführende Technologien wie die patentierten coolStep-Produkte bieten neben Bedienerfreundlichkeit und der Präzision von Schrittmotoren vor allem Energieersparnis. Die Motion Control Language von Trinamic (TMCL) erleichtert die Entwicklung von Motorsteuerungsanwendungen und ermöglicht kürzere Entwicklungszyklen und Produkteinführungszeiten.

Auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik der ELEKTRONIKPRAXIS Akademie (24.-26.3.21015 im VCC Würzburg) erläutert TRINAMIC detailliert die Vorteile von Single-Chip-Motortreibern für Schrittmotoren.

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