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Analog Devices Inc. Controlador/regulador de motor de pasos inteligente TMC5241

Los controladores y reguladores inteligentes para motores de pasos TMC5241 de Analog Devices son circuitos integrados (CI) de controlador y regulador de motor de pasos de 65 V, 2 ARMSaltamente integrados, diseñados para ofrecer un control de movimiento perfecto y un posicionamiento preciso en aplicaciones integradas. El TMC5241 de ADI combina un regulador de movimiento de doble eje con tecnología avanzada de controlador de pasos, compatible con hasta dos motores de pasos con microvariaciones de hasta 256 pasos por paso completo. Los dispositivos cuentan con StealthChop2™ para un funcionamiento ultra silencioso y SpreadCycle™ para un par y una eficiencia optimizados. El motor de movimiento integrado permite perfiles de posicionamiento sofisticados, incluidos movimientos lineales y con rampa, sin requerir intervención en tiempo real del procesador principal.

La comunicación se facilita mediante las interfaces SPI y UART, y el TMC5241 ofrece una amplia gama de funciones de diagnóstico, detección de atascos mediante StallGuard2™ y optimización de la energía mediante CoolStep™. Con un amplio rango de voltaje de alimentación y robustas características de protección, estos CI de ADI son ideales para aplicaciones como la seguridad, la medicina y la automatización industrial, donde la precisión, la fiabilidad y el bajo nivel de ruido resultan fundamentales.

Características

  • Rango de voltaje de 4,5 VDC a 65 VDC
  • RON típico bajo de 0,31Ω (HS + LS) a +25 °C
  • Corrientes nominales típicas por puente H a +25 °C
    • IRMS = 2 ARMS (pico senoidal de 2,8 A) a VS = 24 V
    • IRMS = 1,7 ARMS(pico senoidal de 2,4 A) a VS = 48 V
  • Detección de corriente sin pérdidas totalmente integrada
  • Regulador de movimiento de 8 puntos para un tirón mínimo
  • SPI y UART de un solo cable
  • Interfaz de codificador y 2 entradas de interruptor de referencia
  • Alta resolución de 256 micropasos por paso completo
  • Tabla de ondas flexible y desplazamiento de fase para adaptarse al motor
  • Funcionamiento silencioso del motor StealthChop2
  • Conmutador de motor altamente dinámico SpreadCycle
  • Combinación sin sacudidas de StealthChop2 y SpreadCycle
  • Detección de carga del motor sin sensores StallGuard2 y StallGuard4
  • Control de corriente CoolStep para un ahorro de energía de hasta un 75 %
  • Frenado pasivo y modo de rueda libre
  • Estimación de la temperatura de la fase del motor
  • Medición de la temperatura del chip
  • Entrada analógica de uso general
  • Protección y diagnóstico completos
  • Salida de protección contra sobretensión
  • Paquete compacto TQFN38 de 5 mm x 7 mm con almohadilla expuesta
  • Cumplen con las normas RoHS

Aplicaciones

  • Máquinas textiles, de costura y de punto
  • Automatización de laboratorios y fábricas
  • Impresoras de identificación/tarjetas
  • Manipulación de líquidos
  • Medicina
  • Automatización de oficinas y manipulación de papel
  • Puntos de venta (PDV)
  • Sillas de masaje
  • Cajeros automáticos, recicladores/máquinas de efectivo y validadores de billetes
  • CCTV y seguridad
  • Bombas y control de válvulas
  • Posicionamiento de heliostatos y antenas
  • Iluminación de escenarios

Especificaciones

  • Fuentes de alimentación
    • Rango de voltaje de suministro de 4,5 V a 65 V
      • Consumo máximo de corriente en modo de espera de 25 μA
      • Consumo máximo de corriente en reposo de 6 mA
    • Voltaje de salida del regulador típico de 1,8 V
    • Corriente V DDmínima de 20 mA
    • Rango de voltaje de suministro de I/O lógico de 2,2 V a 5,5 V
      • Consumo de corriente máximo en modo de suspensión de 10 μA
      • Consumo de corriente máximo en reposo de 60 μA
  • Entradas y salidas de nivel lógico
    • Rango de resistencia de conexión interna de 60 kΩ a 140 kΩ
    • Fuga de entrada de ±1 μA
    • Voltaje lógico de salida bajo máximo de 0,4 V
    • Corriente de fuga de salida en estado alto de drenaje abierto de ±1 μA
    • Nivel de voltaje SLEEPN mínimo de 0,9 V alto
    • Nivel de voltaje SLEEPN máximo de 0,6 V bajo
    • Resistencia de entrada de pulldown SLEEPN típica de 1,5 MΩ
  • Salida
    • Rango de resistencia de conexión en la parte baja de la salida de 0,3Ω a 0,75Ω
    • Resistencia de conexión en la parte alta de la salida máxima de 0,3Ω
    • Rango de fuga de salida de ±10 μA
    • Tasa de cambio típica de salida de 100 V/μs a 800 V/μs
  • Circuitos de protección
    • Rango de umbral de protección contra sobrecargas de 1,67 A a 5,0 A
    • Rango de tiempo de supresión de protección contra sobrecargas de 0,9 μs a 2,3 μs
    • Umbral UVLO de 3,75 V a 4,05 V en VS
    • Umbral típico de UVLO de 0,12 V en histéresis de VS
    • Umbral UVLO de 0,9 V a 1,95 V en el rango de VCC_IO
    • Histéresis típica de VCC_IO UVLO de 100 mV
    • Temperatura típica de umbral de protección térmica de +165 °C
    • Histéresis de temperatura típica de protección térmica de +20 °C
  • Regulación de corriente
    • Rango de resistencia del terminal IREF de 12 kΩ a 60 kΩ
    • Rango de voltaje de salida del IREF de 0,882 V a 0,918 V
    • Precisión de regulación de ±7 %
    • 0,7 % de desajuste típico en la regulación de la corriente de fase a fase
  • Temporización funcional máxima
    • Tiempo de espera de 50 μs
    • Tiempo de activación de 2,5 ms desde el modo SLEEP
    • Tiempo de activación de 1,5 μs
    • Tiempo de inhabilitación de 6 μs
  • Reloj
    • Rango de frecuencia de reloj interno de 11,9 MHz a 13,2 MHz
    • Rango de frecuencia de reloj externo de 8 MHz a 20 MHz
    • Rango de ciclo de trabajo de reloj externo del 40 % al 60 %
    • Umbral de frecuencia inferior de detección de reloj externo mínimo de 4 MHz
  • Temporización SPI
    • Tiempo bajo/alto mínimo del SCK de 20 ns
    • Rango de frecuencia del SCK de 5 MHz a 8 MHz
    • Tiempo mínimo de configuración de SDI de 10 ns antes del borde saliente del SCK
    • Tiempo mínimo de retención de SDI de 10 ns después del borde saliente del SCK
    • 50 ns a 80 ns de intervalo de tiempo máximo de salida de datos válido después del borde inferior del SCK
    • 10 ns de tiempo de retardo típico de filtro SDI, SCK y CSN
  • Conversor analógico a digital (ADC)/entrada analógica/temperatura
    • Resolución típica del ADC de 13 bits
    • Intervalo de voltaje de entrada analógica de 0 V a 1,25 V
    • Rango de fuga de entrada analógica de ±1 µA
    • Frecuencia máxima de entrada analógica de 70 kHz
    • Precisión típica de temperatura del controlador de ±10 °C
    • Rango de precisión de medición de voltaje de alimentación de ±4 % a ±7 %
  • Resistencia térmica
    • Placa de capa única
      • 38°C/W de unión a ambiente
      • 1°C/W de unión a carcasa
    • Placa de 4 capas
      • 28°C/W de unión a ambiente
      • 1°C/W de unión a carcasa
  • Temperaturas máximas
    • rango de funcionamiento de -40 °C a +125 °C
    • unión de +165 °C
    • soldadura por reflujo de +260 °C

Vídeos

Diagrama de bloques

Diagrama de bloques - Analog Devices Inc. Controlador/regulador de motor de pasos inteligente TMC5241

Herramienta de desarrollo

Analog Devices / Maxim Integrated TMC5241-EVKIT Controller/Driver IC Evaluation Kit

Enables an initial evaluation of the TMC5241 while providing full control of all its features.

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Publicado: 2025-11-18 | Actualizado: 2026-05-13