Trinamic QFP44

Отличный выбор! Trinamic QFP44 — это не отдельная микросхема, а целое семейство драйверов шаговых двигателей и моторов в корпусе QFP44 (Quad Flat Package, 44 вывода). Эти чипы знамениты своей высокой интеграцией, интеллектуальными функциями и плавностью работы.

Общее описание

Семейство Trinamic QFP44 представляет собой высокоинтегрированные драйверы шаговых двигателей, которые сочетают в себе контроллер, драйвер и преобразователь ЦАП в одном компактном корпусе. Их ключевая философия — разгрузка центрального процессора (CPU) системы. Вместо того чтобы генерировать тысячи шаговых импульсов, CPU просто отправляет высокоуровневые команды (например, "двигаться на 1000 шагов с ускорением A к позиции X"), а чип Trinamic самостоятельно выполняет всю сложную работу: расчеты траектории, микрошаги, управление током.

Основные преимущества:

• Интеллектуальное управление: Встроенные алгоритмы плавного разгона/торможения (Ramp Generator).
• Высокое разрешение: Поддержка микрошагов вплоть до 256 микрошагов/шаг для невероятно плавного и тихого движения.
• Защита: Встроенные цепи защиты от перегрева (OT), короткого замыкания, пониженного напряжения (UVLO) и обрыва фаз.
• Режимы работы: Возможность работы как от чисто цифровых шагов/направления, так и через последовательные интерфейсы (SPI, UART).
• Экономия ресурсов: Значительно снижает нагрузку на основной микроконтроллер.
• Компактность: Корпус QFP44 позволяет создавать очень плотные платы.

Технические характеристики (обобщенные для семейства)

Характеристики варьируются между моделями, но общий диапазон следующий:

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Интерфейсы управления | STEP/DIR (шаг/направление), SPI, UART (RS485), аналоговый (для некоторых моделей). | | Микрошаг | Программируемый, вплоть до 1/256. Стандартные значения: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256. | | Выходной ток (фазный) | До 2.8 А RMS (пиковый выше) в зависимости от модели. Регулируется программно или аналоговым напряжением. | | Напряжение питания двигателя (VM)| До 50 В (для большинства популярных моделей). | | Напряжение логики (VCC) | 3.3 В или 5 В (совместимость с большинством микроконтроллеров). | | Ключевая технология | StealthChop2™ – бесшумная работа на низких и средних скоростях.
SpreadCycle™ – алгоритм для высоких скоростей и максимального момента.
CoolStep™ (StallGuard2) – автоматическое снижение тока при малой нагрузке (энергосбережение) и определение срыва шагов. | | Детектирование | StallGuard2 – бессенсорное определение механической нагрузки и остановки (позволяет работать без концевиков).
DcStep – регулировка тока в зависимости от скорости. | | Защита | Перегрев (OT), короткое замыкание (SC), обрыв фазы, пониженное напряжение (UVLO). | | Корпус | QFP44 (10x10 мм, шаг выводов 0.8 мм). | | Температура | Рабочая: -40°C ... +125°C (перехода). |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Семейство делится на несколько поколений и линеек. Важно: Хотя корпус одинаковый, распиновка и функционал отличаются. Полная совместимость по выводам есть только внутри одной серии.

1. Серия TMC21xx / TMC22xx (Более ранние, но до сих пор популярные)

• TMC2100 – Базовый драйвер, только STEP/DIR, StealthChop.
• TMC2130 – Флагман серии. Полный функционал: SPI, StallGuard2, CoolStep, SpreadCycle, StealthChop. Самый популярный и универсальный.
• TMC2208 – Улучшенная версия TMC2100 с UART-интерфейсом и оптимизированным StealthChop2. Очень популярен в 3D-принтерах.
• TMC2209 – Продвинутая версия TMC2208 с дополнительными функциями, такими как обнаружение остановки (StallGuard2) через UART.

2. Серия TMC51xx (Современные, высокопроизводительные)

• TMC5160 – Мощный "монстр" с интегрированным контроллером движения для 3-фазных BLDC-моторов и 2-фазных степперов. Ток до 20А с внешними MOSFET, имеет сложный позиционный контроллер. QFP48, но есть и версии.
• TMC5130 – Аналогичен TMC2130, но с улучшенными характеристиками и более быстрым SPI. Прямой аналог и замена TMC2130 с совместимостью по выводам.

3. Серия TMC22xx (Современные, с UART)

• TMC2225 / TMC2226 – Прямые аналоги и замены для TMC2208/TMC2209 с небольшими улучшениями и совместимостью по выводам.

Совместимость по выводам (Pin-to-Pin Compatible):

• TMC2130 ↔ TMC5130 – Прямая замена с улучшениями.
• TMC2100 ↔ TMC2208 (осторожно!) – В целом совместимы по основным выводам STEP/DIR, но есть отличия в управлении.
• TMC2208 ↔ TMC2225 – Прямая замена.
• TMC2209 ↔ TMC2226 – Прямая замена.
• TMC5160 – НЕ СОВМЕСТИМ по выводам с другими в списке, это гораздо более сложная микросхема.

Где применяются?

• 3D-принтеры (абсолютный стандарт для экструдеров и осей): TMC2208, TMC2209, TMC2130, TMC2225.
• ЧПУ станки и гравировальные машины.
• Робототехника и точная механика.
• Медицинское и лабораторное оборудование.
• Автоматизация (позиционирование заслонок, клапанов).
• Офисная техника (сканеры, принтеры).

Важное замечание по выбору

При замене или выборе новой микросхемы всегда сверяйтесь с даташитом (datasheet) конкретной модели, особенно разделы Pinout (распиновка) и Application Circuit (схема включения). Наиболее популярными и сбалансированными для новых проектов являются TMC2209 (для простоты подключения по UART) и TMC5130 (для максимального контроля по SPI).