L'automazione e la robotica sono fortemente dipendenti dai motori e dal loro relativo circuito integrato di controllo e di guida.e regolare strettamente il funzionamento del sistema basato sul motore, carico e priorità di prestazione complessiva.
Tuttavia, è difficile impostare questi circuiti integrati complessi e valutare le potenziali prestazioni del sistema solo attraverso la specifica o la simulazione.e può creare incertezza quando viene utilizzatoIl modo migliore per farlo è quello di utilizzare una scheda di valutazione che consente di sviluppare in parallelo la progettazione del sistema, il layout e lo sviluppo del software.
Questo documento si concentra su alcune delle sfide che i progettisti devono affrontare quando utilizzano i circuiti integrati di controllo del movimento e il ruolo delle schede di valutazione nell'affrontare queste sfide.sono presentati un tipico circuito integrato e le relative schede di valutazione dei dispositivi analogici, che riduce il tempo di commercializzazione consentendo valutazioni tempestive e realistiche riducendo al contempo le incertezze hardware e software.
Visualizzazione dei requisiti del circuito integrato di controllo del movimento
L'IC di controllo del movimento fornisce l'intelligenza necessaria per controllare il motore e i suoi dispositivi di alimentazione interni, come i MOSFET che guidano le avvolgimenti del motore.Sia i motori che i MOSFET richiedono una gestione attenta per ottenere prestazioni ottimali, traiettoria, curve di movimento ed efficienza in modalità di funzionamento statiche e dinamiche e condizioni di carico e per gestire disturbi, transienti e guasti.
Per affrontare queste sfide, il fornitore di driver IC fornisce una scheda di valutazione.e valutazione delle prestazioni dell'hardware e del software mediante l'esecuzione di prove hardware in loop (HITL) in condizioni di motore effettivo e carico realeEssi assicurano inoltre che il layout fisico dell'IC e dei suoi circuiti circostanti sia adeguatamente stabilito in termini di distribuzione di potenza, effetti parassitari, connessioni e formati di I/O,connettori fisici, ecc. I progettisti possono utilizzare queste schede di valutazione (come schede di medie dimensioni, schede di distribuzione di base (BOB) o soluzioni modulari) per valutare diverse impostazioni, configurazioni,e le opzioni per determinare la soluzione più appropriata per l'applicazione.
IC di controllo motore e schede di valutazione associate
Un buon esempio di circuito integrato di controllo motore è il TMC5130A-TA-T della serie Analog Devices TMC5130.È un controllore e driver di motore passo a passo ad alte prestazioni con interfaccia di comunicazione seriale e include un generatore di rampa flessibile per la localizzazione automatica del bersaglio.
L'azionamento utilizza un algoritmo avanzato di StealtChopping per garantire un funzionamento praticamente silenzioso, la massima efficienza e coppia motore ottimale.Il TMC5130 fornisce una serie di miglioramenti unici attraverso l'integrazione del sistema su chip (SoC) del driver e del controllerAd esempio, il generatore di rampe SixPoint del TMC5130 utilizza le funzioni DcStep, CoolStep e StallGuard2 per ottimizzare automaticamente ogni movimento del motore.
Per aiutare i progettisti ad iniziare a utilizzare TMC5130, il sistema di schede di valutazione TMC5130-EVAL (Figura 1) fornisce una piattaforma hardware conveniente e strumenti software di valutazione facili da usare.Il sistema dei comitati di valutazione è composto da tre parti:: il ponte di connessione della scheda base (a sinistra) che collega il computer, la scheda di connessione (in mezzo) con punti di prova multipli e la scheda TMC5130-EVAL (a destra).
Immagine della scheda di valutazione dei dispositivi analogici TMC5130-EVAL (a destra) e del carico del motore (a destra) (clicca per ingrandire)
Figura 1: The TMC5130-EVAL evaluation board (right side) and the motor load (rightmost side) are configured via a base board USB bridge (left side) connected to the PC and a connector board with test points (middle). Fonte immagine: Analog Devices)
Per i progettisti che desiderano sviluppare più propri circuiti attorno a un kernel basato su TMC5130, Analog Devices offre pannelli di patch TMC5130A-BOB (Figura 2, in alto).Questa scheda fornisce le interconnessioni di base necessarie per il funzionamento ed è controllata tramite interfaccia SPIIl diagramma schematico (Fig. 2, sotto) mostra il circuito più semplice fornito dalla funzione IC TMC5130.
Immagine e diagramma schematico dei dispositivi analogici TMC5130A-BOB (clicca per ingrandire)
Figura 2: TMC5130A-BOB (superiore) fornisce un metodo di valutazione di base con punti di connessione lungo i bordi piuttosto che con connettori discreti;Il diagramma schematico (di seguito) mostra il circuito più semplice richiesto per il funzionamento del circuito integrato TMC5130. Fonte immagine: Analog Devices)
Il kit di valutazione TMC5240-EVAL è basato su una piattaforma provata TMC5130-EVAL per semplificare la valutazione dei motori passo a passo di nuova generazione.funzioni di rilevamento di corrente non distruttiva e di controllo avanzato del movimento, compreso il generatore di rampe ottimizzato per la vibrazione e il funzionamento StealtChop2 TM ultra silenzioso, che consente un avvio più veloce,una messa in servizio più semplice e una verifica più efficiente delle prestazioni del motore.