Zurück zu Analog Devices Inc.

Analog Devices Inc. TMC5241 Integrierter Smart-Schrittmotortreiber/Controller

Analog Devices TMC5241 Integrierte Smart-Schrittmotortreiber und Controller sind hochintegrierte Schrittmotortreiber und Bewegungscontroller-ICs von 65 V, 2 ARMS, die für eine präzise Positionierung und reibungslose Bewegungssteuerung in Embedded-Applikationen ausgelegt sind. Der TMC5241 von ADI kombiniert einen Dual-Achsen-Bewegungscontroller mit fortschrittlicher Schrittmotoren-Treibertechnologie und unterstützt bis zu zwei Schrittmotoren mit Mikroschritten von bis zu 256 Schritten pro Vollschritt. Die Bauteile verfügen über StealthChop2™ für einen extrem stillen Betrieb und SpreadCycle™ für ein optimiertes Drehmoment und Effizienz. Die integrierte Bewegungssteuerung ermöglicht ausgeklügelte Positionierungsprofile, einschließlich linearer und rampenförmiger Bewegungen, ohne dass ein Eingriff des Hostprozessors in Echtzeit erforderlich ist.

Die Kommunikation erfolgt über SPI- und UART-Schnittstellen. Der TMC5241 bietet umfangreiche Diagnosefunktionen, eine Stillstandserkennung über StallGuard2™ und eine Energieoptimierung durch CoolStep™. Mit einem großen Versorgungsspannungsbereich und robusten Schutzfunktionen sind diese ICs von ADI ideal für Applikationen wie Sicherheit, Medizin und industrielle Automatisierung, bei denen Präzision, Zuverlässigkeit und ein geringer Rauschpegel entscheidend sind.

Merkmale

  • Spannungsbereich: 4,5 VDC bis 65 VDC
  • Geringer typischer RON (HS + LS) von 0,31 Ω bei +25 °C
  • Typische Nennströme pro H-Brücke bei +25 °C
    • IRMS = 2 ARMS (2,8 A Sinusspitze) bei VS = 24 V
    • IRMS = 1,7 ARMS (2,4 A Sinusspitze) bei VS = 48 V
  • Vollständig integrierte verlustfreie Stromsensoren
  • 8-Punkt-Bewegungssteuerung für minimalen Ruck
  • SPI und Single-Wire UART
  • Encoder-Schnittstelle und 2x Referenzschaltereingänge
  • Hochauflösung von 256 x Mikroschritten pro Vollschritt
  • Flexibler Wellenform-Speicher und Phasenverschiebung zur Anpassung an den Motor
  • StealthChop2 Leiser Motorbetrieb
  • SpreadCycle Hochdynamischer Motorsteuerungs- Chopper
  • Ruckfreie Kombination aus StealthChop2 und SpreadCycle
  • StallGuard2 und StallGuard4 Sensorlose Motorlasterkennung
  • CoolStep-Stromregelung für bis zu 75 % Energieeinsparung
  • Passiver Brems- und Freilaufmodus
  • Schätzung der Motorphasentemperatur
  • Chiptemperaturmessung
  • Universal-Analogeingang
  • Vollständiger Schutz und Diagnosefunktionen
  • Überspannungs-Schutzleistung
  • Kompaktes TQFN38-Gehäuse mit freiliegendem Pad von 5 mm x 7 mm
  • RoHS-konform

Applikationen

  • Textil-, Näh- und Strickmaschinen
  • Labor- und Fabrikautomatisierung
  • ID-/Kartendrucker
  • Handhabung von Flüssigkeiten
  • Medizintechnik
  • Büroautomation und Papierverarbeitung
  • Point-of-Sale (POS)
  • Massagesessel
  • Geldautomaten, Cash-Recycler/-maschinen und Geldscheinleser
  • CCTV und Sicherheit
  • Pumpen und Ventilsteuerung
  • Heliostat- und Antennenpositionierung
  • Bühnenbeleuchtung

Technische Daten

  • Netzteil
    • 4,5 V bis 65 V Versorgungsspannungsbereich
      • Maximaler Stromverbrauch im Ruhezustand: 25 μA
      • Maximaler Ruhestromverbrauch: 6 mA
    • Typische Regler-Ausgangsspannung: 1,8 V
    • Mindest-VDD-Strombegrenzung: 20 mA
    • Logik-I/O-Versorgungsbereich: 2,2 V bis 5,5 V
      • Maximaler Stromverbrauch im Schlafmodus: 10 μA
      • Maximaler Ruhestromverbrauch: 60 μA
  • Logikebene-I/Os
    • Interner Pull-up/-down-Widerstandsbereich: 60 kΩ bis 140 kΩ
    • Eingangsleckstrom: ±1 μA
    • Maximale Ausgangslogik-Niederspannung: 0,4 V
    • Hoher Leckstrom der Open-Drain-Ausgangslogik: ±1 μA
    • Minimaler SLEEPN-Spannungspegel hoch: 0,9 V
    • Maximaler SLEEPN-Spannungspegel niedrig: 0,6 V
    • Typischer SLEEPN-Pulldown-Eingangswiderstand: 1,5 MΩ
  • ausgabe
    • Ausgangs-On-Widerstand im Niedrigspannungsbereich: 0,3 Ω bis 0,75 Ω
    • Maximaler Ausgangs-On-Widerstand im Hochspannungsbereich: 0,3 Ω
    • Ausgangsleckstrombereich: ±10 μA
    • Typische Ausgangsanstiegsrate: 100 V/μs bis 800 V/μs
  • Schutzschaltungen:
    • Überstromschutzschwellenbereich von 1,67 A bis 5.0 A
    • Überstromschutz-Ausblendzeitbereich: 0,9 µs bis 2,3 µs
    • UVLO-Schwellenwert auf VS: 3,75 V bis 4,05 V
    • Typischer UVLO-Schwellenwert auf VS-Hysterese: 0,12 V
    • UVLO-Schwellenwert auf VCC_IO-Bereich: 0,9 V bis 1,95 V
    • Typische VCC_IO UVLO-Hysterese: 100 mV
    • Typische Wärmeschutz-Grenztemperatur: +165 °C
    • Typische Hysterese der thermischen Schutztemperatur: +20 °C
  • Strom-Regulierung
    • Widerstandsbereich des IREF-Pins: 12 kΩ bis 60 kΩ
    • Ausgangsspannungsbereich IREF: 0,882 V bis 0,918 V
    • Regelgenauigkeit: ±7 %
    • Typische Phasen-zu-Phasen-Regelabweichung des Stroms: 0,7 %
  • Maximale Funktionszeit
    • SLEEP-Zeit: 50 µs
    • Aktivierungszeit aus dem SLEEP-Modus: 2,5 ms
    • Aktivierungszeit: 1,5 µs
    • Deaktivierungszeit: 6 µs
  • Takt-
    • Interner Taktfrequenzbereich: 11,9 MHz bis 13,2 MHz
    • Externer Taktfrequenzbereich: 8 MHz bis 20 MHz
    • Externer Taktverhältnisbereich: 40 % bis 60 %
    • Untere Frequenzschwelle für die Erkennung der externen Taktfrequenz: 4 MHz
  • SPI-Timing
    • Mindestens 20 ns SCK-Low-/SCK-High-Zeit
    • SCK-Frequenzbereich von 5 MHz bis 8 MHz
    • SDI-Einstellzeit vor dem SCK-Anstieg von mindestens 10 ns
    • SDI-Haltezeit nach dem steigender SCK-Flanke: mindestens 10 ns
    • Maximaler gültiger Datenausgangs-Zeitbereich nach fallender SCK-Flanke: 50 ns bis 80 ns
    • Typische Filterverzögerungszeit für SDI, SCK und CSN: 10 ns
  • Analog-Digital-Wandler (ADC) / Analogeingang / Temperatur
    • ADC-Auflösung: 13-Bit (typisch)
    • Analoger Eingangsspannungsbereich: 0 V bis 1,25 V
    • Analog-Eingangsleckagenbereich: ±1 µA
    • Maximale Analog-Eingangsfrequenz: 70 kHz
    • Typische Treibertemperaturgenauigkeit: ±10 °C
    • Messgenauigkeitsbereich der Versorgungsspannung von ±4 % bis ±7 %
  • Wärmewiderstand
    • Einlagiges Board
      • Sperrschicht-zu-Umgebungstemperatur: 38 °C/W
      • 1 °C/W von Junction zu Gehäuse
    • 4-layer Board
      • Sperrschicht-zu-Umgebungstemperatur: 28 °C/W
      • 1 °C/W von Junction zu Gehäuse
  • Maximale Temperaturen
    • -40 °C bis +125 °C Betriebsbereich
    • Sperrschichttemperatur: +165 °C
    • Reflow-Löttemperatur: +260 °C

Blockdiagramm

Blockdiagramm - Analog Devices Inc. TMC5241 Integrierter Smart-Schrittmotortreiber/Controller

Development Tool

Analog Devices / Maxim Integrated TMC5241-EVKIT Regler/Treiber- IC -Evaluierungskit

Ermöglicht eine erste Evaluierung des TMC5241 und bietet gleichzeitig die vollständige Steuerung aller seiner Funktionen.

Learn Moreüber Analog Devices / Maxim Integrated TMC5241-EVKIT Regler/Treiber- IC -Evaluierungskit View Productsverwandt mit Analog Devices / Maxim Integrated TMC5241-EVKIT Regler/Treiber- IC -Evaluierungskit
Veröffentlichungsdatum: 2025-11-18 | Aktualisiert: 2026-01-27