Schrittmotorantriebe werden in vielen Anwendungen verwendet, die typischerweise von 12 VDC bis 48 VDC betrieben werden. TI bietet eine umfassende Reihe an Schrittmotorantriebslösungen mit Schritt-/Richtungs- und parallelen Steuerschnittstellen nach Industriestandard.
Für Anwendungen, die ein höheres Drehmoment und eine höhere Leistung erfordern, werden oft Spannungen über 48 VDC bis zu 100 VDC verwendet. TIDA-00210 bietet eine Lösung für solche Schrittmotorantriebe. TIDA-00210 verwendet zwei geschützte Vollbrücken-Leistungsstufen basierend auf TIDA-00365 in Parallelkonfiguration. Jede Vollbrücke wird mit nominalen 75 VDC und 10 Arms Phasenstrom betrieben. Sie bieten bipolare Highside-Strommessung auf der Basis eines 100-V-SM72295-Vollbrücken-Gate-Treibers mit integrierten Verstärkern, vier 100-V-NexFET-Leistungs-MOSFETs mit extrem niedriger Gate-Ladung und einem kleinen SON5x6-Gehäuse mit niedrigem Wärmewiderstand. Die Leistungsstufe ist vollständig gegen Übertemperatur, Überstrom und Kurzschluss zwischen den Motoranschlüssen und zwischen Motoranschlüssen und Masse. Auf der Platine integrierte Stromversorgungen bieten eine 12-V- und eine 3,3-V-Schiene für Gate-Treiber und Signalkette. Die Host-Prozessor-Schnittstelle verfügt über 3,3 V E/A, um eine Host-MCU wie C2000 Piccolo zur Steuerung des Schrittmotorantriebs zu verbinden.
Merkmale
- Geschützte Vollbrücken-Leistungsstufe mit einer Eingangsspannung von bis zu 100 VDC (75 VDC nominal) und einem Phasenstrom von 10 Arms.
- Stücklistenreduzierung durch 100-V-SM72295-Vollbrücken-Gate-Treiber mit integrierten Verstärkern für die bipolare Highside-Phasenstrommessung, der bis zu 256 Mikroschritte unterstützt.
- 95 % Wirkungsgrad bei 16 kHz PWM, Nennlast mit sehr geringen Schaltverlusten, um auch höhere PWM-Frequenzen zu unterstützen. Bei 25 C Umgebungstemperatur und Nennlast ist dank NexFET-Leistungs-MOSFET von TI kein Kühlkörper erforderlich.
- Vollbrücke, optimiert für niedrige EMI-Werte dank der schnellen Ein- und Ausschaltschaltzeit von NexFET, 25 ns ohne Überschwingen bei Schaltknotenspannungen.
- Hardware, die gegen Übertemperatur, Überstrom und Kurzschluss zwischen Phase-Phase und Phase-zu-GND sowie UVLO geschützt ist. Schwellenwerte sind in HW benutzerdefiniert konfigurierbar.
- Die 3,3-V-Host-Prozessor-Schnittstelle ermöglicht es einer MCU wie C2000, eine benutzerdefinierte Schrittmotorsteuerung zu implementieren. Die komplementären PWM-Eingänge und der gepufferte Analogausgang mit bipolarer Highside-Strommessung und 0–3,3 V ermöglichen eine präzise Phasenstromregelung. Phase-zu-GND-Spannungsrückkopplungssignale ermöglichen Gegen-EMF-Erfassung und Stillstandserkennung. Ein Aktivierungssignal ermöglicht es der MCU, die Leistungsstufe ein- und auszuschalten.