【產品介紹】全新步進馬達驅動器集成電路系列| 安馳科技股份有限公司 Answer Technology Co., Ltd.

具備整合運動控制器的36V 2.1A RMS步進馬達驅動器

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全新的步進馬達驅動晶片家族（TMC5240、TMC2240和TMC2210）。

這個家族有多種不同的變體，包括集成運動控制器的步進馬達驅動IC、帶有SPI介面的智慧步進馬達驅動IC和獨立運動控制器的步進馬達驅動IC。

TMC5240: 36V / 2.1A RMS - 具備整合運動控制器的智慧步進馬達驅動器

集成運動控制器的變體具有以下所有功能：

TMC5240和其變體在功耗和節省空間方面更加高效。
專利算法將電流輸送到馬達中，實現了業界最佳的無聲馬達操作的電流控制。
內部無損耗電流感測最大程度地減少了BOM（材料清單）並提供了最高的電流測量精度。
- 電流縮放可以適應馬達的尺寸。這使得所有智能功能都能完美適應所使用的馬達尺寸，無論是100mA馬達還是NEMA17或NEMA23尺寸的馬達。
新的EightPoint運動控制器卸載了通常需要在主控制器中進行的計算工作
- 這使得您可以選擇一個更低功耗、成本更低的控制器。
- 此外，無需重新發明齒輪。
由於低RDSON（內部阻抗），此解決方案在5x5mm²的QFN封裝中輸出2.1A RMS。還提供了TSSOP封裝選項，以滿足客戶的不同需求。
IC的SPI變體（TMC5240和TMC2240）還實現了一個新的功能，即馬達溫度估算。這使得可以在靜止狀態下對馬達溫度進行估算。在啟動時需要進行校準，可以讀取溫度的相對差異。

價值

市場上其他解決方案相比，效率提高了2倍
節省了60%以上的空間
提供卓越的電流控制，實現無聲步進馬達操作的最佳效果

關鍵優勢

透過最高度整合實現的節省空間
內部無損耗電流感測（ICS）
EightPoint運動控制器
高效率/最低RON
馬達溫度反饋
領先業界的運動和電流控制

TMC5240: 新的EightPoint™運動控制器

讓我們更仔細地看看全新的EightPoint斜坡控制器。

這個斜坡控制器將所有計算工作轉移到專用的硬體運動控制器中，以實現達到目標位置的最高精確度運動，在最短的時間內達到目標，並且不會出現低於或超過目標位置的情況。

此外，由於存在三個加速和減速段，抖動效應被降到最低。

所有這些參數都可以即時更改。這意味著即使正在執行運動，參數也可以進行更改，運動控制器將相應地進行適應。

SPI接口允許傳輸所有相關的參數，包括最大速度、加速度值、起始和停止速度，當然還包括目標位置。

TMC2240 / TMC2210: STEP/DIR步進馬達驅動器變體

以下是IC系列的三個變體的特點：

從左側開始是TMC5240，它集成了所有功能、技術和集成的EightPoint運動控制器。
TMC5240和TMC2240可以通過SPI接口或單線UART接口進行通信。
- TMC2240沒有運動控制器，但SPI接口使得驅動器部分的所有智慧功能都可以實現，如下列表所示。
TMC5240還提供了ABN編碼器輸入，用於監測當前位置。
透過DcStep，可以將步進馬達作為直流馬達操作，這意味著運動控制器將根據負載條件自動調整速度。
它具有改進的StallGuard和CoolStep功能，可實現低溫運行並從馬達獲取額外的負載反饋。
StealthChop功能消除了馬達噪音，實現超平滑的馬達運行。
由於TMC2240沒有運動控制器，因此DcStep功能不可用。除此之外，所有驅動器功能在這裡也都得到實現。
TMC2210是獨立的變體。它沒有通信接口，透過硬體引腳進行配置。它具有STEP/DIR接口，用於從微控制器驅動馬達，MicroPlyer可實現低微步分辨率的最平滑運動，SpreadCycle和StealthChop2。
所有變體均提供QFN封裝或TSSOP封裝選項。

市場和應用領域

這些元件基本上適用於所有需要單片式、高功率、微型化解決方案的應用。一些目標應用包括：

紡織自動化，如縫紉機和捲線機
醫療保健應用，如泵和閥控制應用
增材製造，如3D打印機
智慧建築，如閉路電視攝像機和會議攝像機
儀器儀表應用，如液體處理機器和點擊式護理設備

TMC5240: 內部定位

TMC5240是TMC5130的後繼產品，因此對於已經使用TMC5130的客戶來說，TMC5240是完美的下一代解決方案。
TMC5240的新功能包括內部無損耗電流感測和馬達溫度估算。這些功能使得TMC5240在性能和功能上優於TMC5130。
由於TMC5240具有集成的驅動器，當需要驅動超過2.1A RMS的電流時，它會有一定的限制。在這種情況下，TMC5160預驅動器（Pre Driver）搭配集成的運動控制器是一個選項，因為它可以驅動外部MOSFET。
以下是三種解決方案的直接比較，詳細訊息請參閱下圖。

關鍵優勢 TMC5240 & TMC2240 & TMC2210

以下是TMC5240的主要優勢：

TMC5240是目前最小的36V步進馬達驅動器，尺寸為25mm²，提供最高2.1A RMS的電流輸出。
它是NEMA17和NEMA23步進馬達的理想解決方案。
借助StallGuard和CoolStep功能，它以最低的溫度運行步進馬達。
TMC5240變體集成了全新的EightPoint Ramp Controller，實現最高精度和最快速度的運動控制。
超低的RDSON使得解決方案極其高效。
新的集成非耗散電流感測大大減少了板上空間的使用。
此外，集成了ADI Trinamic提供的最佳診斷功能。
提供所有評估和設計資源，並與TMC5130和TMC5160的接口兼容。

TMC5130 ► https://reurl.cc/v7qpGa 影音 ► https://reurl.cc/2Lr6V4
TMC5160 ► https://reurl.cc/GAm5Ov

這些優勢使`TMC5240成為一個高效、緊湊且功能豐富的步進馬達驅動器解決方案。

最小的36V步進馬達驅動器解決方案
- 高達2倍的效率提升
- 可在5x5mm²的尺寸上提供2.1A RMS輸出
適用於NEMA17和NEMA23步進馬達的完美解決方案
最低溫運行的36V步進馬達驅動器
集成EightPoint運動控制器（TMC5240）
超低RON值，230mΩ，並具備高效驅動步進馬達的先進控制功能
集成無能量損耗電流感測器
集成業界最佳的診斷功能
提供評估和設計資源以及與Trinamic界面相容性（TMC5130、TMC5160）

市場定位

比較IC家族中的驅動器，相較於競爭對手，它提供了最高的功率密度。
Y軸表示的是每平方毫米的毫安數（mA/mm²）。

TMC5240競爭對手

在與競爭對手進行比較時，我們提供了以下特點來區分自己的產品家族：

最低的RDSON：我們的驅動器具有極低的RDSON，這意味著能夠實現更高的效率和更低的功耗。
內部無損失電流感測：我們的驅動器具有內部無損失電流感測功能，這有助於減少元件成本並提供更高的電流測量精度。
馬達溫度估算：我們的驅動器具有馬達溫度估算功能，可以在馬達停止運行時估算馬達的溫度。這有助於監控馬達的熱量和避免過熱。
內部運動控制器：我們的驅動器集成了內部運動控制器，可以卸載主控制器的計算負擔，實現更高的運動精度和效率。

此外，我們的產品還集成了專利技術來解決客戶的挑戰，包括：

StallGuard負載檢測：可以檢測和監控馬達的負載情況。
StealthChop無聲操作：可以實現無噪音的馬達運行。
CoolStep節能模式：在保持馬達溫度最低的同時實現最高能量效率。
MicroPlyer平滑運動：通過低微步分辨率的輸入脈衝實現最平滑的運動。
DcStep直流模式：可以將步進馬達作為刷式直流馬達來操作。
可選的編碼器輸入：額外追蹤當前位置的功能，可用於更精確的運動控制。

這些特點和專利技術使我們的產品在市場上具有競爭優勢，能夠解決客戶面臨的各種挑戰，提供更優秀的性能和功能。

設計資源

評估板：
TMC5240-EVAL(-KIT)
TMC2240-EVAL(-KIT)
TMC2210-EVAL(-KIT)
https://www.trinamic.com/support/eval-kits/

所有IC均已完全釋出並可供使用。評估套件可供使用，並且在我們的TMCL IDE軟體中獲得全面支援，以實現良好的開箱即用體驗。所有評估板都得到我們的Landungsbruecke和Eselsbruecke生態系統的支援。因此，如果您已經擁有這些板子，只需購買相應的評估板即可。

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