tmc步进电机驱动芯片选型（步进式电机驱动芯片）

越来越低的生产成本促进了无刷直流电机的广泛使用和普及，特别是消费级无人机和电动自行车的推出导致了无刷直流电机的大规模生产。在此之前，还没有无刷直流电机。有刷直流电机曾经只用于高端工业。

由于即插即用模块在硬件中提供了现场定向控制或矢量控制，曾经复杂的伺服驱动器的开发变得更加容易。

尽管伺服驱动器广泛应用于医疗和保健设备，但我们也不应该忘记步进电机。

许多工程师认为步进电机不如伺服驱动器。

然而，步进电机控制与简单的“无调谐”控制方案相比已经取得了很大的进步。

步进电机不仅仅用于一些简单的应用。越来越多依赖高扭矩和低转速的高端应用也由步进电机驱动，例如从实验室自动化到半导体加工，从3D打印到4K监控摄像头，这些应用要求工程师能够使用驱动系统不需要额外的变速箱。没有变速箱意味着更少的磨损、更少的噪音和更少的开销。

虽然步进电机具有低成本的鲁棒性和准确性，但它们仍然会受到噪音、振动的影响，而且能源效率不高，但它们的驱动器一点也不复杂；

德国TRINAMIC是全球嵌入式电机运动控制领先品牌。拥有20多年运动控制芯片、模块、机电一体化产品设计开发经验。 TMC将微步进操作与先进的电流斩波器和电压斩波器相结合，允许步进电机使用自适应电流来实现平稳、无噪音的操作；加上诊断功能和无振荡（即静止时根本不运动），您可以轻松拥有行业领先的完美运动控制应用解决方案。

对于需要闭环操作的应用，您只需要添加一个编码器，它可以是充当位置传感器的霍尔元件，并且您就拥有了一个完整的伺服驱动器，而无需变速箱。

正如电机控制在过去二十年中发生了变化一样，工程师开发应用程序的要求也发生了变化。如今，每位工程师都希望自己的设计独一无二，而不是开发看似复杂的驱动系统。

简单的外形设计、直观的用户界面、实时功能、功能安全以及与云的数据收集和共享是工程师的新关注点。

坦率地说，工程师可能认为电机和运动控制阻碍了他们的想法，因此他们需要开发直接跨越这些障碍的工具套件。

然而，用开发工具支持电机并不是那么容易。原因很简单：每个电机都是不同的。电机参数不同，级数不同，反馈系统（如果有）不同，电机可能需要针对具体应用进行优化和微调，以及外部接口的多样性。因此，通常由微控制器和带有特殊电机控制库的通用驱动板组成的“一刀切”解决方案将行不通。

作为ADI 的一部分，Trinamic 提供各种开发板作为模块化评估系统的一部分，并在系统支持软件、工具和向导方面投入了大量资金。这些开发板可帮助工程师快速设置原型应用程序并尝试不同的设置来微调驱动系统。一旦满足这些设置条件，就可以轻松地用C 语言编译代码并导出以直接在自己的固件中使用。 Trinamic 的开发板是MIT 认证的开源设计，工程师可以免费使用这些资源。

德国TRINAMIC是全球嵌入式电机运动控制领先品牌。拥有20多年运动控制芯片、模块、机电一体化产品设计开发经验。 TRINAMIC的专业运动控制芯片应用广泛，包括实验室和工厂自动化、半导体设备、纺织设备、机器人、ATM、自动售货机和医疗诊断设备。

TMC芯片种类繁多，功能多样，使用领域多样化。

1：运动控制芯片

SPI芯片：具有双向通信接口的芯片，用于发送运动命令和上传诊断信息，以将所需的查询量保持在最低限度。只需微控制器的低速SPI 接口即可实现极致小型化和简单设计。 SPI 芯片可以完全控制微步表，并且还可以在运动过程中无缝更改微步。为了优化电机的需求，可以在运动控制芯片中修改微步表。

2：脉冲/方向芯片

支持脉冲/方向的驱动器和控制器简化了步进电机的控制。脉冲/方向接口在工业中广泛使用，因此保留用于兼容性解决方案。特别是在高细分和高频脉冲中，与SPI 和PWM 接口相比，SD 框架降低了带宽要求。 SPI 用作直至功率放大部分的设置和诊断信息的反馈通道。

3：步进电机驱动芯片

小尺寸电路板芯片：TRINAMIC的步进驱动器芯片集成了最先进的相序分配和功率放大器。通过减少外部元件，TRINAMIC的步进电机驱动芯片可以实现最小的系统。借助当前最新的控制技术，工程师可以开发出安静、高效、精确且经济的产品。

4：步进电机驱动SPI芯片

通过使用最新的晶体管开关技术，TRINAMIC 的许多步进电机驱动器芯片都降低了功耗，并且在所有电流范围内都不需要任何额外的散热器。这降低了系统功率损耗和总体系统成本。先进的诊断功能提供连续的系统状态。

5：单轴芯片

TRINAMIC 的cDriver 是一个集成系统解决方案。运动控制和驱动集成在一颗芯片上。集成精细斜坡发生器，通过工业先进的步进电机驱动自动定位到目标位置。高集成度、高能效和小型结构使其成为小尺寸和可扩展系统的经济高效的解决方案。 TRINAMIC 的cDriver 将数字信号直接转换为物理运动。

6：双轴芯片

对于监控摄像头、办公自动化设备或输液泵等产品，需要多个可靠的步进电机，但结构必须很小。双轴cDriver 是一个完美的解决方案。集成度高，使得每轴的平均成本非常低，降低了系统成本。同时，集成先进的边坡控制，缩短开发周期，减少开发投资。

7：步进电机预驱动芯片

高功率驱动。设置为预驱动、外扩功率管，可根据客户电机最大电流灵活配置。所有TRINAMIC 预驱动器芯片均通过SPI 提供完整的诊断功能。所有TRINAMIC 步进驱动器芯片均可通过TRINAMIC 独特的先进电流控制功能提供精确、平滑的微步进。

8：实时通讯芯片

实时通信芯片：EtherCAT是一种高性能、低成本、易于使用的工业以太网技术，具有灵活的拓扑性能。 EtherCAT是最快的工业以太网技术，可以达到纳秒级的同步精度。 TRINAMIC 的从属控制芯片将优化的嵌入式运动和电机控制应用连接到快速、现成的总线，从而实现分布式设备的精确同步。

9：无刷直流电机预驱动

在EMC可靠性和高能效的情况下，无刷直流电机逐渐取代有刷直流电机。正弦波换向直流无刷确保供暖、通风领域安静运行和高效驱动。配备高分辨率反馈系统和矢量控制是强大伺服驱动器的最佳解决方案。

10：嵌入式伺服控制芯片

在同步机控制技术中，伺服控制起着关键作用。矢量控制应用广泛，但执行起来需要大量时间。 TRINAMIC利用优异的芯片性能来控制三相同步伺服电机和两相步进电机，帮助用户节省大量的开发时间。

11：直流伺服控制系统级芯片

TMCC160集成了电源预驱动器和Cortex-M4微处理器，并集成了矢量控制软件。它可以直接由TMCL-IDE软件控制，确保硬件设计尽可能简单，外部元件最少。 TMCC160包含了嵌入式运动控制系统的所有核心部分。

审稿编辑：唐子红