Trinamic QFN28

Отличный выбор! Trinamic QFN28 — это не одна конкретная модель, а целое семейство микрошаговых драйверов двигателей в компактном корпусе QFN28 (28-выводной, Quad Flat No-leads). Эти чипы известны своей высокой интеграцией, интеллектуальными функциями и компактными размерами, что делает их идеальными для современных компактных и высокопроизводительных устройств.

Общее описание семейства

Драйверы Trinamic в корпусе QFN28 представляют собой высокоинтегрированные решения для управления шаговыми двигателями. Они сочетают в себе:

• Мост драйвера: Мощный Н-мост для управления фазными токами двигателя.
• Контроллер: Микрошаговый декодер и генератор импульсов.
• Цифровой интерфейс: Для приема команд (STEP/DIR, SPI, UART).
• Продвинутая логика: Встроенные функции для подавления вибраций, резонанса и шума (например, SpreadCycle™, StealthChop2™, CoolStep™).
• Защита: Защита от перегрева, короткого замыкания, обрыва фазы и т.д.

Основное преимущество: Они позволяют реализовать плавное, точное и бесшумное движение с минимальным количеством внешних компонентов, разгружая основной микроконтроллер системы.

Ключевые технические характеристики (общие для семейства)

• Корпус: QFN28 (5x5 мм или 4x4 мм) — очень малая площадь на плате.
• Напряжение питания:
  • Двигателя (VM): Обычно до 29В (некоторые модели до 40В, см. конкретные даташиты).
  • Логики (VCC): 3.3В или 5В.
• Фазный ток (RMS): До 2.8А в зависимости от модели и условий охлаждения.
• Микрошаг: До 256 микрошагов/шаг (программируемый, часто до 1/256).
• Интерфейсы управления:
  • STEP/DIR (стандартный плюс расширенные функции, как STEP + DIR + CFG).
  • SPI (для полного контроля и настройки параметров).
  • UART (у некоторых моделей, например, TMC2208/TMC2209).
• Ключевые технологии:
  • StealthChop2™: Бесшумная работа на низких скоростях практически без шума.
  • SpreadCycle™: Высокодинамичное управление для высоких скоростей и ускорений.
  • CoolStep™ (Current Scaling): Автоматическое снижение тока при низкой нагрузке для минимизации нагрева.
  • StallGuard4™ / StallGuard2™: Бессенсорная детекция механического срыва (заклинивания).
• Защита: OTP (перегрев), UVLO (пониженное напряжение), short-to-GND/VCC, open load.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Модели часто группируются по поколениям и интерфейсам. Важно: Несмотря на одинаковый корпус, распиновка (pinout) и возможности могут различаться. Всегда проверяйте даташит.

1. Линейка TMC2xxx (более современная, популярная в 3D-принтерах и хобби-сегменте)

• TMC2208: "Культовая" модель для 3D-принтеров. UART/STEP-DIR. StealthChop2, SpreadCycle. До 1.2А RMS (без охлаждения). Прямая замена для драйверов типа A4988 (но с другой распиновкой!).
• TMC2209: Улучшенная версия TMC2208. Добавлен StallGuard4 для бессенсорной парковки (Sensorless Homing) и более точный контроль тока. UART/STEP-DIR.
• TMC2225 / TMC2226: Аналоги TMC2208/2209, но в корпусе 4x4 мм и с оптимизированной распиновкой для прямой замены на платах, рассчитанных на DRV8825 (но также требуют перепрошивки прошивки принтера для использования UART).
• TMC2130: Более ранняя, но очень функциональная модель с SPI-интерфейсом. Имеет все технологии (StealthChop, SpreadCycle, StallGuard2). Часто используется в профессиональных решениях.
• TMC2160: Мощная профессиональная версия TMC2130 с интегрированным мощным MOSFET-мостом, рассчитанным на токи до 4.5А RMS (требует внешнего охлаждения). SPI.

2. Линейка TMC5xxx (высокопроизводительная, профессиональная)

• TMC5160/TMC5161: "Монстр" в корпусе QFN28. Полнофункциональный контроллер + мощный драйвер. SPI/STEP-DIR. Имеет встроенный генератор траекторий движения, что позволяет управлять двигателем по заданным ускорению, скорости и позиции без нагрузки на MCU. Ток до 2.8А RMS (с охлаждением). Аналог TMC2160, но с расширенными возможностями управления.
• TMC5031/TMC5130: Двухканальные драйверы (2 двигателя на одном чипе!) в корпусе QFN36, но для сравнения. В QFN28 есть одноканальные аналоги.

3. Совместимость и замена

• Функциональная совместимость: Все модели совместимы на уровне управления шаговым двигателем, но интерфейсы и алгоритмы настройки разные.
• Пин-ту-пин (Drop-in) замена:
  • TMC2208 → TMC2209 (часто, но проверьте распиновку конкретного производителя платы).
  • TMC2225 → TMC2226.
  • A4988/DRV8825 → TMC2208/TMC2225/TMC2209/TMC2226 НЕ является прямой заменой без переделки платы или использования готовых модулей-адаптеров. Отличается и распиновка, и необходимость настройки по UART/SPI.
  • TMC2130 → TMC2160/TMC5160 (требует адаптации прошивки из-за более широких возможностей).

Области применения

• 3D-принтеры и ЧПУ станки (подача филамента, перемещение осей).
• Робототехника и манипуляторы.
• Медицинская и лабораторная техника (шприцевые насосы, сканеры).
• Офисная техника (сканеры, принтеры, автоматы подачи бумаги).
• Точные системы позиционирования (оптика, камеры видеонаблюдения).

Важное предупреждение

Перед использованием обязательно изучайте официальный даташит (data sheet) и таблицу распиновки (pinout) для конкретной модели (например, TMC2208, TMC5160), так как даже в рамках одного корпуса QFN28 назначения выводов могут существенно различаться между линейками (например, у TMC2208 и TMC2130).