TMC4671: Servo-Steuerungen in kürzester Zeit entwickeln

Der Trend zur zunehmenden Automatisierung unserer Umwelt bringt einen steigenden Bedarf für energieeffiziente Motorsteuerung mit sich. Der Fokus hat sich dabei von den großen Antrieben, bei denen ein offensichtliches Einsparpotenzial vorliegt auch zu den kleineren, eingebetteten Antrieben verschoben, für die große Inverter keine Option sind.

Der von TRINAMIC Motion Control neu vorgestellte TMC4671 adressiert diesen Markt, indem er alle notwendigen Regelschleifen in erprobten und verlässlichen State-Machines realisiert. Damit wird der Mikrocontroller und dessen Software von allen zeitkritischen Aufgaben entlastet. Alle Regelaufgaben übernimmt der Baustein unabhängig. Der Prozessor liefert lediglich die Initialisierung und danach Zielpositionen und Zieldrehzahlen. Der Chip hat integrierte Analog-Digital-Umsetzer, Lagegeber-Schnittstellen einen Positions-Interpolator für den Betrieb mit niedrig auflösenden Gebern und ist ideal für Anwendungen wie kollaborative Roboter, „Pick & Place“-Maschinen, E-Mobilität, Laborautomatisierung und Medizintechnik.

„Über die Lebensdauer einer Elektronik müssen typischerweise die Firmware Applikations-Schicht oder die Bus-Protokolle regelmäßig an neue Erfordernisse angepasst werden, während die Mechanik und der Motor unverändert bleiben“, erklärt Trinamic Geschäftsführer Michael Randt. „Da wir alle Echtzeitaufgaben in verlässlicher und erprobter Hardware realisieren, wird der Aufwand sowohl für die initiale Software-Entwicklung, als auch für diese Updates massiv reduziert.“


TMC4671 ist entwickelt, um in Embedded-Motorsteuerungen die Entwicklungszeit zu minimieren und gleichzeitig die Leistung von aufwändigen Invertern hinsichtlich Effizienz und Dynamik zu erreichen. Statt die Regler selbst auf einem Mikrocontroller oder Signalprozessor zu implementieren, braucht der Entwickler lediglich zu Parametrieren, wobei die Software-Umgebung von Trinamic behilflich ist.

Der Chip bietet einstellbare Stromregler- und Schaltfrequenzen bis zu 100 kHz, die sonst nur mit FPGA oder großen DSP erreicht werden können. Speziell bei Motoren mit kleinen Induktivitäten können so der Strom-Ripple und damit auch die Stator-Verluste deutlich reduziert werden. Der IC unterstützt verschiedene Positionsgeber von A/B/N Inkremental-Encoder über Sinus/Cosinus-Signalen bis zu digitalen und analogen Hall-Sensoren, die nach Bedarf den kaskadierten Reglern zugeordnet werden können. Mit seiner Delta-Sigma-Strommessung kann der Baustein gut mit externen, isolierenden Frontends verwendet werden.

TMC4671 ist ab sofort im QFN76 Package verfügbar. Neben dem Baustein gibt es auch das TMC4671-EVAL zur Verwendung im modularen „Landungsbrücke“-Evaluationssystem. Dazu gibt es verschiedene Leistungsstufen zu Auswahl. Zusätzlich gibt es das Breakout-Board TMC4671-BOB.

Parametrierungs-Tools in der frei verfügbaren TMCL-IDE helfen dabei die passenden Reglerparameter und Einstellungen zu finden. Alle Evaluations-Boards werden als Open-Source-Hardware angeboten und können damit als Basis für ein eigenes Design dienen.

Ein Funktionsdemo des TMC4617 wird auf dem Stand der MEV auf der electronica, Halle C3 Stand 536 und sps/ipc/drives, Halle 1 Stand 651 zu sehen sein.

Weitere Informationen unter:

https://www.mev-elektronik.com/motion-controller-ics/tmc4671.html

Über Trinamic:

Trinamic, mit Firmensitz in Hamburg, liefert integrierte Schaltkreise und Module zur Motorsteuerung an Kunden weltweit. Der applikationsgetriebene Ansatz von Trinamic sowie ein tiefgehendes Verständnis der Anwendungen ermöglichen es Lösungen zu bieten, die die Design-Phase vereinfachen und verkürzen, was erhebliche Einsparungen beim Arbeits- und Kostenaufwand im Bereich der Entwicklung und der „total cost of ownership“ ermöglicht.

Die Kunden von Trinamic profitieren vom umfangreichen Know-how des Unternehmens im Bereich Motorphysik sowie dem Portfolio an Schutzrechten (IP), die aus jahrelanger Anwendungserfahrung entstanden sind. Die Produktentwicklung bei Trinamic fokussiert sich vollständig auf Miniaturisierung, Steigerung der Effizienz sowie Diagnose und Schutzfunktionen, welche/die die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems sicherstellen.

Leitbild von Trinamic ist das Bereitstellen energieeffizienter Lösungen. Branchenführende Technologien, wie die patentierten coolStep™ Produkte, bieten neben Bedienerfreundlichkeit und der Präzision von Schrittmotoren zusätzlich vor allem Energieersparnis.

Die TRINAMIC Motion Control Language (TMCL) erleichtert die Entwicklung von Motorsteuerungs-Anwendungen und ermöglicht kürzere Entwicklungszyklen und Produkteinführungszeiten.

Mit seiner mehr als 20-jährigen Geschichte und der traditionell deutschen Eigentümerstruktur mit allen Gesellschaftsanteilen in privater Hand, kann Trinamic langfristige Verfügbarkeit gewährleisten.

Die Trinamic-Produkte werden von dem in Hamburg ansässigen Unternehmen über ein weltweites Vertriebsnetz verkauft.

electronica, Halle C3 Stand 536

sps/ipc/drives, Halle 1 Stand 651

Über die MEV Elektronik Service GmbH

MEV ist ein Distributor/Stocking Rep. und Herstellerrepräsentant für elektronische Bauelemente, Module und Systeme. Bei der Betreuung der Kunden in Deutschland sowie in Zentral- und Osteuropa steht die optimale technische Unterstützung und Beratung durch 14 Ingenieure im Vordergrund. Dabei konzentriert sich die MEV auf "State Of The Art" Applikationen in führenden Marktsegmenten. Den Kunden stehen dabei das hauseigene Labor und Demonstrationsräume zur Verfügung, in denen insbesondere in den Bereichen Power Management, Displaytechnik und Optoelektronik mit Hilfe der FAEs gemeinsam bestmögliche technische Lösungen erarbeitet werden können.

Neben der Design-In-orientierten Distribution fokussiert sich die MEV noch auf Logistik-Konzepte und Dienstleistungen, die exakt auf die jeweiligen Bedürfnisse der Kunden abgestimmt sind. Dabei ist die offene, ehrliche und zuverlässige Partnerschaft die Basis für die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten, sowie innerhalb des Teams.

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