um controlador de motor e placa de avaliação de gerenciamento de energia do driver

 A maioria dos projetos de placas de circuito pode ser considerada personalizada, visto que a maioria do desenvolvimento de placas começa com o objetivo de resolver um problema novo ou antigo com um conjunto diferente de critérios de desempenho. Em qualquer um dos casos, a placa resultante deve passar pelo processo iterativo projeto⇒ build⇒test (DBT) para produzir um protótipo de alta qualidade ou PCBA em nível de produção. Este processo pode ser feito com mais eficiência quando projetos de subsistema previamente examinados são utilizados, ao fazer uma assistência adegas nacionais

O uso de um design previamente verificado, quando estendido para o desenvolvimento de nível de sistema, geralmente significa o emprego de um design de referência ou placa de avaliação. Existem várias placas de referência comuns, como Arduino , Raspberry Pi e outras que são usadas para a prototipagem de novos produtos. Embora bastante úteis, essas placas gerais não são aplicáveis ​​para os casos em que processadores especiais, FPGAs ou funcionalidades específicas são necessários.  

Uma dessas aplicações é o controle do motor, que necessita de controle de detecção e feedback. No entanto, existem placas de avaliação construídas especificamente para este tipo de aplicação, como a placa Trinamic TMC4671-EVAL . Vamos explorar esta ferramenta de desenvolvimento e como otimizar sua utilização para o seu projeto.  

O IC TMC4671 e a placa de avaliação

O coração da placa de avaliação TMC4671 é o servo controlador TMC4671. Este pacote de IC QFN76 é projetado especificamente para controlar motores DC com escova de 1ɸ, motores DC sem escova (BLDCs), motores de passo de 2ɸ e motores síncronos magnéticos permanentes de 3ɸ (PMSMs). A flexibilidade nos tipos de motores que podem ser controlados é uma das grandes vantagens de trabalhar com o TMC4671. 

Para realizar estas funções de controle, o controlador é montado em uma placa de avaliação que inclui os elementos mostrados na figura abaixo, da ficha TMC4671-EVAL .

Esquema da placa de controle do motor TMC4671

Esquema TMC4671

Conforme mostrado acima, a placa inclui um relógio de 25 MHz, UART, PWM,  SPI e interfaces de monitoramento. Esta placa de avaliação versátil é utilizada em várias aplicações onde os motores são os elementos primários do sistema.

Aplicações comuns para o TMC4671

Ao trabalhar com o TMC4671, há várias planilhas disponíveis . No entanto, a ficha TMC4671-EVAL é provavelmente a mais indispensável. Este documento não apenas inclui todas as características e parâmetros elétricos importantes - discutidos na próxima seção - mas também fornece diagramas úteis, como o mostrado abaixo, que ilustram como melhor implementar o controlador.

Diagrama de blocos do TMC4671

Controle do motor com o TMC4671 

Além do diagrama de blocos do TMC4671, a figura acima ilustra graficamente como o feedback - o aspecto mais importante do controle do motor - é realizado. Como mostrado, a corrente de saída (entrada para o motor) junto com entradas de sensor codificadas do motor compreendem os dados de feedback que são capturados e processados ​​para determinar a quantidade de erro e a correção necessária. Além disso, esta folha de dados fornece instruções detalhadas para operar e controlar os motores monofásicos, bifásicos e trifásicos que são usados ​​nos sistemas para os quais este controlador é comumente aplicado. 

Aplicações comuns para a placa de avaliação TMC4671

Escolha e coloque as máquinas

Automatização da fábrica

Automação de laboratório

Robótica

Bombas

Sopradores

E-mobilidade

Como mostra esta lista, o TMC4671-EVAL encontra utilização em sistemas industriais convencionais e avançados. 

Parâmetros e alternativas TMC4671

O TMC4671 tem suas restrições, incluindo as classificações máximas mostradas abaixo.

Parâmetros máximos para TMC4671

Classificações máximas para o TMC4671 de sua folha de dados

Além desses parâmetros máximos, as características DC devem ser mantidas dentro dos intervalos listados abaixo.

Características elétricas TMC4671 DC

Parâmetros DC para o TMC4671 de sua folha de dados

Caso sua aplicação tenha requisitos que não se enquadram nos parâmetros listados acima, você pode encontrar um substituto adequado entre as alternativas recomendadas oferecidas pelo Trinamic. 

Placas e acessórios alternativos

A Trinamic fornece várias placas alternativas TMC4671 , bem como acessórios para ajudar a facilitar o seu processo de desenvolvimento. Esses incluem:

TMC4671 Breakout Board (BOB)

Esta placa é projetada para prototipagem rápida.

TMC 4671 com TMC6100 BOB

Aqui, o TMC6100 é usado com o TMC4671 em uma única placa. 

TMC4671-LEV-REF

Esta placa tem como alvo aplicações em veículos elétricos.

O uso de um design de referência é, por si só, um meio de realizar um desenvolvimento mais eficiente. No entanto, a programação do controlador, a garantia de sua sincronização em sistemas maiores e a integração do MCAD são requisitos de desenvolvimento que podem ser otimizados. 

Otimizando Seu Processo de Desenvolvimento TMC4671

As planilhas fornecidas pela Trinamic, juntamente com seu software de desenvolvimento gratuito, são ativos obrigatórios na construção de sistemas que utilizam a placa TMC4671-EVAL. No entanto, para o desenvolvimento no nível do sistema, outras preocupações podem causar atrasos e aumentar os custos. Por exemplo, é comum que a integração dos modelos ECAD e MCAD exija várias conversas de ida e volta entre as equipes de desenvolvimento elétrico e mecânico. No entanto, este processo pode ser significativamente melhorado para o TMC4671, utilizando formatos de design de referência . 

Opções de design de referência Trinamic

Obtendo arquivos de design de referência do OrCAD do Ultra Librarian

Conforme mostrado na figura acima, projetos de referência em formatos para ferramentas de software ECAD populares, como OrCAD da Cadence, podem ser acessados ​​junto com todas as peças eletrônicas adicionais para completar o projeto de seu sistema TMC4671 de uma única fonte. Essa abordagem é a melhor escolha para otimizar seu processo de desenvolvimento.

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