Optimierter Servo-Controller mit feldorientierter Regelung

In die Optimierung des Servo-Regler-IC TMC4671-LA sind alle Feld-Erfahrungen und Anwender-Resonanzen aus fast zwei Jahren Einsatz eingeflossen. Dieser TMC4671-LA ist nun der offizielle Nachfolger des TMC4671-ES.

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Trinamic Motion Control GmbH & Co. KG

Umfassende Verbesserungen charakterisieren den Servo-Controller-IC TMC4671-LA. Nach der Markteinführung des Vorgänger-IC als weltweit ersten vollständig integrierten Servo-Controller-IC mit feldorientierter Regelung für BLDC/PMSM- und Zwei-Phasen-Schrittmotoren sowie DC-Motoren und Schwingspulen hat Trinamic den Chip kontinuierlich verbessert. Basierend auf wertvollem Feedback von Marktführern in den Bereichen E-Mobilität, medizinische Geräte, Laborautomation, Robotik, Fabrikautomation sowie in der Entwicklung von Pumpen und Gebläsen wurde der Chip grundlegend evaluiert und verbessert.

Der TMC4671-LA ist für diese Märkte optimiert, da er alle notwendigen Regelkreise in einer robusten und zuverlässigen Hardware integriert. Durch die Entlastung des Prozessors und der Software von echtzeitkritischen Aufgaben sowie die Implementierung aller Steuerungsfunktionen in Hardware bietet der TMC4671 einen entscheidenden Vorteil: Er übernimmt vollständig alle Steuerungsfunktionen.

„Trinamic befindet sich in einer einzigartigen Position, da wir mit einigen der größten Innovatoren auf der ganzen Welt zusammenarbeiten“, konstatiert Michael Randt, Gründer und Geschäftsführer von Trinamic, „ihre größten Herausforderungen brachten uns auf die Idee, den TMC4671 überhaupt zu bauen. Unzählige Praxistests und sorgfältige Evaluierungen durch diese Unternehmen gaben uns Aufschluss darüber, wie der Chip optimiert werden kann. Mit dem verbesserten Servo-Regler-IC können nun Ingenieure ihre größten Herausforderungen mühelos meistern und innerhalb eines Tages einen Servo-Antrieb realisieren, da alle Steuerfunktionen in diesem intelligenten Chip integriert sind. Das führt schließlich zur signifikanten Senkung der Betriebskosten bei zugleich erstklassiger Leistung.“

Zur Entwicklung eines dynamischen Servo-Reglers sind nur wenige Zeilen Code erforderlich, da alle zeitkritischen Berechnungen in Hardware integriert sind. Dies entlastet nicht nur den Prozessor bei diesen Aufgaben, sondern optimiert auch die Design-Zyklen für eine kürzere Time-to-Market. Der TMC4671-LA zeichnet sich durch eine hohe Leistungsstärke, Effizienz und Dynamik aus und bietet das komplette Paket mit integrierten ADCs, Positionssensorschnittstellen und Positionsinterpolatoren.

Zu dem Servo-Controller-IC TMC4671-LA stellt Trinamic auch das TMC4671+TMC6100-BOB vor. Diese Open-Source-Entwicklungsplatine enthält zusätzlich zum TMC4671-LA auch den universellen Hochspannungs-Gate-Treiber TMC6100. Dass Breakout Board wurde speziell für das schnelle Entwickeln von Anwendungs-Prototypen entwickelt und ermöglicht Ingenieuren, während des Entwicklungsprozesses zu prüfen, was die Motor-Applikation mit den Chips von Trinamic zu leisten vermag.

Den TMC4671-LA gibt es über die Vertriebspartner von Trinamic. Vollständig in die Entwicklungsumgebung von Trinamic integriert, kann das Board TMC4671-EVAL mit einer 2-A/24-V-Leistungsstufe, einer 10-A/70-V-Leistungsstufe oder dem TMC6100-EVAL kombiniert werden, um eine vollständige Evaluierung des Servo-Regler-ICs zu ermöglichen.

Besondere Merkmale und Vorteile in Stichpunkten: Servo-Regler mit feldorientierter Regelung (FOC), 3-Phasen-PMSM/BLDC, Zwei-Phasen-Schrittmotoren und Ein-Phasen-Gleichstrommotoren, Drehmomentregelung, Geschwindigkeitsregelung und Positionsregelung, integriertes ∆Σ-ADC-Frontend, Encoder-Engine (Hall analog/digital, Encoder analog/digital), schnelle PWM-Engine (25 bis 100 kHz), Applikation SPI + Debuggen (UART, SPI) und Schritt-Richtungs-Schnittstelle (S/D).

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