A automação e a robótica são altamente dependentes dos motores e dos seus ICs de controlo e condutor associados.e ajustar de perto o funcionamento do sistema baseado no motor, carga e prioridades gerais de desempenho.
No entanto, é um desafio configurar estes circuitos integrados complexos e avaliar o desempenho potencial do sistema apenas por especificação ou simulação.e pode criar incerteza quando implantadoA melhor forma de o fazer é utilizar um quadro de avaliação que permita desenvolver em paralelo a concepção do sistema, o layout e o desenvolvimento de software.
Este trabalho centra-se em alguns dos desafios que os designers enfrentam ao utilizarem ICs de controlo de movimento e no papel dos quadros de avaliação para enfrentar estes desafios.um IC típico e painéis de avaliação associados de dispositivos analógicos são apresentados, que reduz o tempo de colocação no mercado, permitindo avaliações precoces e realistas, reduzindo simultaneamente as incertezas de hardware e software.
Visão geral dos requisitos do IC de controlo de movimento
O IC de controle de movimento fornece a inteligência necessária para controlar o motor e seus dispositivos internos de potência, como os MOSFETs que impulsionam os enrolamentos do motor.Tanto os motores quanto os MOSFET exigem uma gestão cuidadosa para alcançar um desempenho ideal, trajetória, curvas de movimento e eficiência em modos de funcionamento estáticos e dinâmicos e condições de carga e para lidar com perturbações, transientes e falhas.
Para ajudar a resolver estes desafios, o fornecedor de IC de driver fornece um quadro de avaliação.e avaliação do desempenho de hardware e software através da realização de testes de hardware em circuito (HITL) em condições reais de motor e carga realEles também garantem que o layout físico do IC e seus circuitos circundantes seja devidamente estabelecido em termos de distribuição de energia, efeitos parasitários, conexões e formatos de E/S,Conectores físicos, etc. Os projetistas podem utilizar estes quadros de avaliação (como quadros de tamanho médio, quadros de distribuição básicos (BOBs) ou soluções modulares) para avaliar diferentes configurações,e opções para determinar a solução mais adequada para o pedido.
IC de controlo do motor e placas de avaliação associadas
Um bom exemplo de um IC de controle de motor é o TMC5130A-TA-T da série Analog Devices TMC5130.É um controlador de motor passo-a-passo de alto desempenho e driver com interface de comunicação serial e inclui um gerador de rampa flexível para localização automática do alvo.
A unidade utiliza um algoritmo avançado de StealtChopping para garantir uma operação praticamente silenciosa, máxima eficiência e binário óptimo do motor.O TMC5130 fornece uma série de melhorias únicas através da integração do sistema de controlador e controlador no chip (SoC)Por exemplo, o gerador de rampa SixPoint no TMC5130 usa as funções DcStep, CoolStep e StallGuard2 para otimizar automaticamente cada movimento do motor.
Para ajudar os designers a começar a usar o TMC5130, o sistema de quadro de avaliação TMC5130-EVAL (Figura 1) fornece uma plataforma de hardware conveniente e ferramentas de software de avaliação fáceis de usar.O sistema dos conselhos de avaliação consiste em três partes:: a ponte de ligação da placa base (esquerda) que liga o computador, a placa de ligação (meio), incluindo vários pontos de ensaio e a placa TMC5130-EVAL (direita).
Imagem da placa de avaliação dos dispositivos analógicos TMC5130-EVAL (direita) e da carga do motor (extrema direita) (clique para ampliar)
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 da imagem: Dispositivos Análogos)
Para designers que desejam desenvolver mais de seus próprios circuitos em torno de um kernel baseado no TMC5130, a Analog Devices oferece painéis de patch TMC5130A-BOB (Figura 2, superior).Esta placa fornece as interconexões básicas necessárias para o funcionamento e é controlada através da interface SPIO diagrama esquemático (Fig. 2, abaixo) mostra o circuito mais simples fornecido pela função IC TMC5130.
Imagem e diagrama esquemático dos dispositivos analógicos TMC5130A-BOB (clique para ampliar)
Figura 2: O TMC5130A-BOB (superior) fornece um método básico de avaliação com pontos de ligação ao longo das bordas em vez de conectores discretos;O diagrama esquemático (abaixo) mostra o circuito mais simples necessário para o TMC5130 IC funcionar. Fonte da imagem: Dispositivos Análogos)
O kit de avaliação TMC5240-EVAL é construído sobre uma plataforma comprovada TMC5130-EVAL para simplificar a avaliação de motores passo a passo de próxima geração.Funções de detecção de corrente não destrutiva e de controlo de movimento avançado, incluindo o gerador de rampa Jerk-optimizado e a operação StealtChop2 TM ultra silenciosa, permitindo um arranque mais rápido,Uma maior facilidade de colocação em serviço e uma verificação mais eficiente do desempenho do motor.