Motoransteuerung Neun Boards für das Prototyping mit Schrittmotortreibern

Eine neue Serie von Mikroelektronika-Click-Boards mit bipolaren Schrittmotortreibern von Toshiba sollen das Evaluieren und Erstellen von Prototypen erleichtern und beschleunigen.

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

In der Bewegungsautomatisierung sind Antriebe mit Schrittmotoren eine interessante Alternative und im Vergleich zu konventionellen bürstenlosen Motoren kostengünstig. Zudem folgt die Antriebstechnik in vielen Disziplinen dem Trend zu kleineren, eingebetteten Antrieben, für die große Inverter keine Option sind.

Die jüngsten hochintegrierten Motortreiber haben weitere Funktionen für u.a. einen effizienten Betrieb, sparen erneut Platz auf der Leiterplatte und reduzieren die Kosten hinsichtlich Stückliste. Alle Motortreiber eignen sich laut Hersteller zum Ansteuern von Schrittmotoren kleiner bis mittelgroßer Leistung in verschiedenen Anwendungen wie 3D-Drucker, Linearantriebe, Textil-/ Nähmaschinen, Überwachungsgeräte, Industrieanlagen und Point-of-Sales-Systeme (PoS).

Sechs der neun Bausteine der Serie haben eine Taktschnittstelle, die restlichen drei eine Phasenschnittstelle. Die integrierten H-Brücken können bei einer Versorgungsspannung bis 50 V maximal 4 A bereitstellen. Durch ihre Footprint-Kompatibilität sollen sie den Austausch vereinfachen.

Alle Treiber-Bausteine unterstützen bis zu 1/32 Mikroschritte, um einen vibrationsarmen Betrieb des Motors zu gewährleisten. Sie sind für einen flexiblen und einfachen Betrieb ausgelegt, arbeiten mit einer einzigen Versorgung und bieten eine Konstantstrom-Ansteuerung. Ein integrierter Spannungsregler leitet Logikspannungen aus der Motorversorgungsspannung ab.

Zu den Betriebsfunktionen gehört etwa ADMD (Advanced Dynamic Mixed Decay), sie nutzt die interne Stromrückkopplung, um den Schwellenwert beim automatischen Wechsel vom schnellen zum langsamen Decay-Modus zu steuern. Das führe zu einer sehr effektiven und präzisen Motorsteuerung.

Zu den integrierten Schutzfunktionen gehört eine thermische Abschaltung, die einsetzt, wenn die Sperrschichttemperatur des Treibers 160 °C (typisch) überschreitet. Die Überstromerkennung schaltet die Ausgangstransistoren ab, sobald der Ausgangsstrom einen Schwellenwert überschreitet. Ein spezieller Ausgang signalisiert einem Systemcontroller eine Übertemperatur oder einen Überstrom.

Die Bezeichnungen der Treiber-Bausteine sind: TB67S109AFTG, TB67S269FTG, TB67S102AFTG, TB67S209FTG, TB62269FTG und TB62262FTG (alle mit Takt-Schnittstelle) sowie TB67S101AFTG, TB67S261FTG und TB62261FTG (mit Phasenschnittstelle).

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