TRINAMIC TMC5160：高效步进电机控制器，实现coolStep节能技术

"本文介绍了汇川汽车电子电机控制器l6210024-v3.1的特点和优势，特别强调了coolStep技术在节能和优化电机性能方面的作用。" 汇川的汽车电子电机控制器l6210024-v3.1版本引入了coolStep技术，这是一种创新的节能方案，尤其适用于负载变化频繁或高占空比的电机应用。coolStep技术能够根据负载需求自动调整电机扭矩，有效降低功耗，使得系统保持较低温度，进而延长电机的使用寿命，并减少了对电源和冷却设备的投资。它的工作原理是通过监测电机的负载情况，动态调节电机电流，以达到最优的能效比。例如，将电机电流减半可以使得功率下降四倍。 coolStep技术的设置主要依赖于两个关键参数：SEMIN（阈值下限）和SEMAX（阈值上限）。SEMIN是一个4位无符号整数，当电机的负载信号SG低于这个阈值时，coolStep会增加电机线圈的电流。而SEMAX同样是一个4位无符号整数，当SG达到或超过这个阈值时，coolStep则会降低电流。SEMIN和SEMAX的组合定义了coolStep操作的区间。 coolStep的工作区域可以用一条黑线代表SG测量值，蓝线表示机械负载，红线代表电机线圈电流。当负载增加，SG_RESULT下降到SEMIN以下，coolStep增加电流；当负载减轻，SG_RESULT上升到(SEMIN + SEMAX + 1) * 32以上，电流随之减小。这种智能控制策略可以显著提高能效，减少高达75%的能耗，同时降低电机发热，提高机械精度，减少冷却设备的需求。此外，它还可以使电机设计更加经济，因为它可以在保证工作性能的同时降低电机成本。 该控制器集成的TMC5160芯片进一步增强了性能。TMC5160是一款高功率步进电机控制驱动器，支持高达20A的线圈电流，适用于各种应用，如机器人、工业驱动、3D打印等。它提供了sixPoint运动控制、microPlyer微步插值功能，并具备stealthChop2、spreadCycle、dcStep等多种先进的斩波模式，以实现电机静音、高效和动态响应的运行。此外，stallGuard2提供了无传感器负载检测，coolStep则专注于能源效率的提升，而passive braking和idle mode等功能确保了电机的安全和可靠性。 汇川的汽车电子电机控制器l6210024-v3.1通过采用先进的coolStep技术，实现了电机性能的优化和能效的显著提升，广泛适用于各种自动化和工业应用中。