TMC5160A可替代DRV8711-富利威

TMC5160 是一款高功率步进电机控制器和驱动 IC。以下是其功能、运用及参考建议的介绍：

功能：

• 高电流驱动能力：可驱动高达 20A 线圈电流的两相步进电机（需外部 MOSFETs），电压范围为 8-60V 直流，能满足大功率电机的驱动需求。
• 多种运动控制模式：支持 SixPoint™运动控制器，可实现六点斜坡加减速 / 梯形加减速。同时具备步进 / 方向接口，支持 MicroPlyer™微步插值功能，最高可实现 256 微步细分，使电机运动更平滑。
• 先进的斩波技术：采用 StealthChop2™斩波模式，能确保电机在静止和运动状态下都实现静音控制，还可加快电机运动加减速特性。此外，SpreadCycle™高精度斩波算法可用于高动态电机运动，产生干净的电流波，降低噪音、共振和振动。
• 负载检测与节能功能：具备 StallGuard2™高精度无传感器负载检测功能，可用于堵转检测及负载相关电流调节。CoolStep™电流控制技术能根据负载自适应调整电流，最多可将能耗降低 75%。
• 丰富的接口与保护机制：拥有 SPI 和单线 UART 编码器接口，以及 2 个参考开关输入。同时提供全面的保护和诊断功能，包括短路保护、输出开路检测、过热保护和欠压保护等，还集成了四级温度传感器，用于过热诊断和保护。

运用：

• 3D 打印机：TMC5160 的高精度微步细分和精确的运动控制功能，可实现精确的层叠控制和高速打印，有助于提升 3D 打印的精度和效率。
• 机器人技术：能为机器人提供精准的关节运动控制，其静音运行和高动态性能可使机器人运动更平稳、灵活，同时降低噪音，适用于对运动精度和噪音要求较高的机器人应用。
• 数控机床（CNC）：可满足数控机床精密加工和工具定位的需求，通过精确的速度和位置控制，保证加工精度和表面质量。
• 自动化设备：在各类需要步进电机的自动化系统中，TMC5160 能提供稳定可靠的运动控制，其节能特性还可降低自动化设备的能耗。

参考建议：

• 参数配置方面：根据实际应用需求合理设置微步细分值。若需要高精度定位，可设置较高的细分值，但要注意可能会影响电机最高速度；若追求高速运行，则应选择较低细分值。同时，谨慎设置加速度和速度参数，避免因加速度过高导致电机失步或驱动器过热。
• 散热设计方面：由于该芯片可驱动大电流，功率 MOSFET 等元件会产生较多热量，因此要做好散热设计。可根据实际情况选择合适的散热片，并确保安装位置有良好的通风条件，以防止芯片因过热而触发保护机制或影响使用寿命。
• 布线布局方面4：为减少信号干扰，保证系统稳定性，应注意 PCB 布线布局。尽量将电源线和信号线分开，缩短信号传输距离，对敏感信号进行屏蔽处理，避免长的相邻电机电缆产生寄生触发影响短路检测等功能。
• 堵转检测设置方面：利用 StallGuard2™功能进行堵转检测时，需根据具体电机类型和运行条件，在实际应用中交互式调整 StallGuard2 阈值 SGT，确保在各种速度和负载情况下都能准确检测堵转。
• 通信接口选择方面：若需要更高级的配置选项和实时反馈信息，可选择 SPI 或 UART 接口；若控制需求较为简单，STEP/DIR 接口则更为便捷，可根据实际控制需求灵活选择。