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Analog Devices Inc. TMC5241智慧整合式步進馬達驅動器/控制器

Analog Devices TMC5241智慧整合式步進馬達驅動器和控制器是65V、2ARMS高度整合式步進馬達驅動器與運動控制器積體電路 (IC)，專為嵌入式應用中的精確定位和平順運動控製而設計。ADI TMC5241將雙軸運動控制器與先進的步進馬達驅動器技術結合於一體，最多可支援兩個步進馬達，微步解析度最高可達每整步256微步。這些元件采用StealthChop2™，可實現超靜音運作，並采用SpreadCycle™，以最佳化扭矩與效率。整合式運動引擎可實現精密的定位曲線，包括線性運動和斜坡運動，且無需主機處理器即時介入。

通訊可透過SPI和UART介面進行，TMC5241提供豐富的診斷功能、透過StallGuard2™實現失速偵測，以及透過CoolStep™實現能源最佳化。憑藉寬廣的電源電壓範圍和強大的保護功能，這些ADI IC非常適合用於安防、醫療和工業自動化等對精確度、可靠性和低雜訊有嚴格要求的應用。

特點

  • 電壓範圍：4.5VDC至65VDC
  • +25°C時，典型RON (HS + LS) 低至0.31Ω
  • +25°C時，每個半橋的典型額定電流
    • IRMS = 2ARMS（2.8A正弦峰值），VS = 24V時
    • IRMS = 1.7ARMS（2.4A正弦峰值），VS = 48V時
  • 完全整合式無損電流感測
  • 8點式運動控制器，實現最小加速度突變
  • SPI和單線UART
  • 編碼器介面和2個參考開關輸入
  • 高解析度：每整步256微步
  • 靈活的波表和相移，可匹配馬達
  • StealthChop2靜音馬達運作
  • SpreadCycle高動態馬達控制斬波器
  • StealthChop2與SpreadCycle的無加速度突變結合
  • StallGuard2和StallGuard4無感測器馬達負載偵測
  • CoolStep電流控制可節能高達75%
  • 被動煞車和自由滑行模式
  • 馬達相位溫度估算
  • 晶片溫度量測
  • 通用類比輸入
  • 完整保護和診斷功能
  • 過壓保護輸出
  • 小巧的5mm x 7mm TQFN38封裝，配備外露焊墊
  • 符合RoHS規定

應用

  • 紡織、縫紉和針織機械
  • 實驗室和工廠自動化
  • ID/卡片印表機
  • 液體處理
  • 醫療
  • 辦公室自動化和紙張處理
  • 銷售點 (POS)
  • 按摩椅
  • 自動櫃員機 (ATM)、現金循環機/現金處理機和紙鈔辨識器
  • CCTV和安防
  • 泵浦和閥門控制
  • 定日鏡和天線定位
  • 舞台照明

規格

  • 電源供應
    • 電源電壓範圍：4.5V至65V
      • 最大睡眠模式電流消耗：25μA
      • 最大靜態電流消耗：6mA
    • 典型穩壓器輸出電壓：1.8V
    • 最小VDD電流限制：20mA
    • 邏輯I/O電源電壓範圍：2.2V至5.5V
      • 最大睡眠模式電流消耗：10μA
      • 最大靜態電流消耗：60μA
  • 邏輯準位I/O
    • 內部上拉/下拉電阻範圍​：60kΩ至140kΩ
    • 輸入漏電流：±1μA
    • 最大輸出邏輯低準位電壓：0.4V
    • 開汲極輸出邏輯高準位漏電流：±1μA
    • 最小SLEEPN高準位電壓：0.9V
    • 最大SLEEPN低準位電壓：0.6V
    • 典型SLEEPN下拉輸入電阻：1.5MΩ
  • 輸出
    • 低側輸出導通電阻範圍：0.3Ω至0.75Ω
    • 最大高側輸出導通電阻：0.3Ω
    • 輸出漏電流範圍：±10μA
    • 典型輸出壓擺率：100V/μs至800V/μs
  • 保護電路
    • 過電流保護臨界值範圍：1.67A至5.0A
    • 過電流保護遮蔽時間範圍：0.9μs至2.3μs
    • VS上的UVLO臨界值：3.75V至4.05V
    • VS上的UVLO遲滯典型值：0.12V
    • VCC_IO上的UVLO臨界值範圍：0.9V至1.95V
    • VCC_IO UVLO遲滯典型值：100mV
    • 典型熱保護臨界溫度：+165°C
    • 典型熱保護溫度遲滯：+20°C
  • 電流調節
    • 接腳電阻範圍：12kΩ至60kΩ IREF
    • 輸出電壓範圍：0.882V至0.918V IREF
    • 調節準確度：±7%
    • 典型相間電流調節失配：0.7%
  • 最大功能時序
    • SLEEP時間：50μs
    • 從SLEEP喚醒時間：2.5ms
    • 啟用時間：1.5μs
    • 停用時間：6μs
  • 時鐘
    • 內部時脈頻率範圍：11.9MHz至 13.2MHz
    • 外部時脈頻率範圍：8MHz至20MHz
    • 外部時脈工作周期範圍：40%至60%
    • 最小外部時脈偵測下限頻率臨界值：4MHz
  • SPI時序
    • 最低SCK低/高時間：20ns
    • SCK頻率範圍：5MHz至8MHz
    • SCK上升緣前，SDI最小設定時間：10ns
    • SCK上升緣後，SDI最小保持時間：10ns
    • SCK下降緣後，資料輸出有效時間範圍最大值：50ns至80ns
    • 典型SDI、SCK和CSN濾波器延遲時間：10ns
  • 類比數位轉換器 (ADC)/類比輸入/溫度
    • 13位元典型ADC解析度
    • 類比輸入電壓範圍：0V至1.25V
    • 類比輸入漏電流範圍：±1µA
    • 最大類比輸入頻率：70kHz
    • 典型驅動器溫度準確度：±10°C
    • 電源電壓測量準確度範圍：±4%至±7%
  • 熱阻
    • 單層板
      • 接面至環境熱阻：38°C/W
      • 接面至外殼熱阻：1°C/W
    • 4層板
      • 接面至環境熱阻：28°C/W
      • 接面至外殼熱阻：1°C/W
  • 最高溫度
    • 操作範圍：-40°C至+125°C
    • 接面：+165°C
    • 回流焊：+260°C

影片

方塊圖

結構圖 - Analog Devices Inc. TMC5241智慧整合式步進馬達驅動器/控制器

開發工具

Analog Devices / Maxim Integrated TMC5241-EVKIT Controller/Driver IC Evaluation Kit

Enables an initial evaluation of the TMC5241 while providing full control of all its features.

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發佈日期: 2025-11-18 | 更新日期: 2026-05-13