? TMC9660 是一款智能柵極驅(qū)動(dòng)器 IC，硬件和降壓轉(zhuǎn)換器中帶有伺服 （FOC） 控制器。整體解決方案使客戶能夠輕松訪問(wèn)高級(jí)電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制，而無(wú)需軟件編程。

? TMC9660最大限度地減少 BOM 和電路板空間（單芯片解決方案），硬件實(shí)現(xiàn)FOC;無(wú)需代碼

TMC9660是ADITrinamic近期發(fā)布了一款旗艦伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片。TMC9660相比傳統(tǒng)伺服方案包括TRINAMIC之前的伺服驅(qū)控產(chǎn)品，具有獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。TMC9660在對(duì)伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能方面進(jìn)行了突破性的改進(jìn)加入更新的算法，集成了除功率管外所有開發(fā)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制所選的所有部分。采用硬件伺服控制器，硬件軌跡曲線控制器，TMC9660進(jìn)一步為用戶開發(fā)高性能伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)提供了便捷。

TMC9660可以用來(lái)開發(fā)步進(jìn)伺服，直流伺服BLDC/PMSM，直流有刷伺服。包括直線和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。支持增量和絕對(duì)值編碼器反饋。TMC9660是單電源供電集成了降壓轉(zhuǎn)換柵極驅(qū)動(dòng)和電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的芯片。它包含了一個(gè)智能柵極驅(qū)動(dòng)器，基于硬件的伺服控制器（FOC）和伺服電機(jī)控制器（包括速度環(huán)，位置環(huán)，加減速規(guī)矩曲線），電機(jī)位置反饋接口（ABN數(shù)字增量，霍爾和絕對(duì)值編碼器反饋接口），一組用于電流測(cè)量的模擬信號(hào)出來(lái)單元（可編程的運(yùn)放CSA和ADCs）和一個(gè)強(qiáng)大而靈活的電源管理單元（PMU），包括Buck和可編程的LDOs。通過(guò)高速UART或SPI與上位處理器進(jìn)行通信。嵌入了預(yù)編程的32位處理器，支持對(duì)電機(jī)控制外設(shè)的直接寄存器訪問(wèn)或更高級(jí)別的參數(shù)模式訪問(wèn)，對(duì)于系統(tǒng)硬件連接和軟件選擇的初始配置，可以使用引導(dǎo)加載程序，還支持OTP永久存儲(chǔ)配置。

• TMC9660****由以下5個(gè)功能單元塊構(gòu)成**

1. 智能柵極驅(qū)動(dòng)單元-Smart Gate Driver (GDRV)
2. 運(yùn)動(dòng)控制單元-Motion Control Core (MCC)
3. 檢測(cè)測(cè)量單元-Measurement Unit (MU)
4. 電源單元-Power Management (PMU)
5. 保護(hù)診斷單元-Protection Unit (PTU)

• 功能塊名稱	功能描述
  Smart Gate Driver (GDRV) 智能柵極驅(qū)動(dòng)單元	? 70V 柵極驅(qū)動(dòng)器，用于多達(dá) 4 個(gè)半橋 （NMOS）? 12V 柵極驅(qū)動(dòng)輸出電壓? 基于Bootstrap 的高效拓?fù)? 可編程高達(dá)1A Source / 2A Sink 電流? Adaptive Break before Make 最大限度地減少了死區(qū)? 過(guò)流和短路保護(hù)
  Motion Control Core (MCC) 運(yùn)動(dòng)控制單元	? 基于硬件的高速FOC – 高達(dá) 100kHz? 伺服環(huán)路控制（速度和位置PI）– 高達(dá) 100kHz? 8 點(diǎn) Ramp 軌跡發(fā)生器，基于硬件的實(shí)時(shí)Ramp 動(dòng)態(tài)計(jì)算規(guī)劃? SVPWM – 高達(dá) 100kHz, 120MHz分辨率? 編碼器反饋支持(A/B/N, U/V/W Hall, SPI / SSI Encoder)，支持雙編碼器，TMC8100 - SSI, BiSS-C, Tamagawa, Nikon …
  Measurement Unit (MU)測(cè)量單元	? 4 個(gè)高帶寬 （15Mhz）、差分、雙向電流感應(yīng)放大器 （CSA），用于底部分流測(cè)量或在線電流測(cè)量? 可編程增益5 倍、10 倍、20 倍、40 倍（和旁路）? 4 個(gè) 13 位 / 1MSps ADC，用于同步采樣
  Power Management (PMU)電源單元	? 高達(dá)70V 輸入、600mA 同步降壓、5.8V 輸出? 2 個(gè)外部 LDO 可配置2.5V / 3.3V / 5V，電流為150mA? 用于內(nèi)部電源/單電源操作的 LDO? 電荷泵/ 倍增器柵極驅(qū)動(dòng)器電源? 用于100% 占空比的 Trickle Charge Pump
  **Protection Unit (PTU)**保護(hù)和診斷功能	輸出級(jí)過(guò)流和短路保護(hù)l 基于VDS 測(cè)量的可配置高側(cè)/低側(cè) N-FET 過(guò)流保護(hù)/基于 R-SHUNT 的可配置低側(cè) N-FET 過(guò)流保護(hù)柵極驅(qū)動(dòng)器輸出短路保護(hù)l 高/低邊對(duì)電源短路保護(hù)/高/低邊對(duì)地短路保護(hù)熱關(guān)斷和報(bào)警保護(hù)l 全局熱關(guān)斷和警告/線性穩(wěn)壓器 /降壓轉(zhuǎn)換器 （VBUCK）電源單元過(guò)流和短路保護(hù)l 線性穩(wěn)壓器電流限制/ VDRV 電荷泵短路保護(hù)/ BUCK轉(zhuǎn)換器過(guò)載和短路保護(hù)

• TMC9660為伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制集成了基于硬件的級(jí)聯(lián)控制（扭矩/磁通控制，速度閉環(huán)控制，位置閉環(huán)控制以及8點(diǎn)加減速規(guī)矩曲線），所帶有的前饋控制，濾波控制以及平均運(yùn)動(dòng)算法使其滿足從低速到高速的高性能運(yùn)動(dòng)控制。
  
  TMC9660集成了基于硬件的位置或速度軌跡曲線控制功能，提高運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性，降低了抖動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，減輕上位機(jī)工作負(fù)擔(dān)。
  

• TMC9660幾種典型應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
  1） TMC9660控制三相BLDC/PMSM+霍爾+Encoder(增量or絕對(duì)值)+剎車/制動(dòng)電阻
  
  2） TMC9660控制三相BLDC/PMSM只有霍爾
  
  3） TMC9660控制兩相步進(jìn)伺服電機(jī)
  
  4） TMC9660控制三相BLDC/PMSM帶雙編碼器反饋
  

• 此外TMC9660還支持對(duì)BLDC電機(jī)的無(wú)感FOC控制，支持對(duì)直流有刷電機(jī)的FOC控制。

• 如何使用TMC9660完成伺服控制的控制？

TRINAMIC為TMC9660提供了2種不同的控制方式以滿足不同需求的用戶使用Register寄存器模式和Parameter參數(shù)控制模式。

Register模式可以滿足用戶直接快速通過(guò)高速UART或SPI訪問(wèn)操作寄存器，這種方式比較靈活，豐富。 而Parameter模式是更高層次的控制用戶可以快速通過(guò)配置應(yīng)用層的參數(shù)快速實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，如果市面上標(biāo)準(zhǔn)的控制器一樣快捷，便利?？梢允褂肨RINAMIC的上位機(jī)軟件TMCL-IDE實(shí)現(xiàn)控制。

• TMC9660的智能軟件集成AI機(jī)械自學(xué)習(xí)功能，能夠完成對(duì)電機(jī)和負(fù)載實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別并為整個(gè)系統(tǒng)匹配優(yōu)化參數(shù)配置，包括對(duì)電機(jī)電阻/電感自動(dòng)設(shè)別，對(duì)負(fù)載慣量自動(dòng)匹配，對(duì)環(huán)路帶寬自動(dòng)配置…..等先進(jìn)自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，ADITrinamic團(tuán)隊(duì)還在不斷增強(qiáng)TMC9660軟件自學(xué)習(xí)功能，使用戶能夠更便捷使用TMC9660，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制更智能化控制。
  

• 如需更多關(guān)于TMC9660支持，可加vx:gavysz

審核編輯 黃宇