TRINAMIC TMC5160 高功率步进电机控制器：stealthChop与dcStep技术

"TMC5160是一款高功率步进电机控制驱动芯片，具有串行通信接口，适用于各种工业和自动化应用。它集成了灵活的斜坡发生器和先进的步进电机驱动技术，如stealthChop和spreadCycle，实现无噪音、高效运行。这款芯片支持高达20A的线圈电流，并通过外部MOSFET驱动电机。TMC5160提供SPI和单线UART通信，256微步分辨率，以及多种智能控制功能，如stallGuard2和coolStep。" 在汇川的汽车电子电机控制器中，速度相关的驱动特性控制寄存器（0X10…0X1F）是关键配置项，用于调整电机在不同状态下的电流和响应时间。以下是这些寄存器的详细解释： 1. **IHOLD_IRUN** (0x10): 这个寄存器控制电机静止和运行时的电流。IHOLD设置电机静止状态的电流，可以选择0到31，其中0表示1/32电机额定电流，31表示32/32。在stealthChop模式下，IHOLD设为0可使电机进入飞轮或线圈短路模式。IRUN则设定电机运行时的电流，推荐值在16到31之间，以优化微步性能。 2. **IHOLDDELAY** (0x10的19..16位): 这部分决定电机检测到静止后，降电流过程的时钟周期数。设置合适的值可以避免电机因电流变化而产生的跳动，0表示瞬间降电流，1到15表示按倍数衰减电流。 3. **TPOWERDOWN** (0x11的8位): 定义电机静止后开始降电流的延时时间，范围大约是0到4秒。最小值应设为2，以允许stealthChop的PWM_OFFS_AUTO自动校正。 4. **TSTEP** (0x12): 测量步进输入信号两个1/256微步之间的实际时间，单位是1/fCLK。在运动控制器中，TSTEP的值与电机速度成反比，且与步进频率的抖动有关。在dcStep模式下，TSTEP代表每个微步的速度，可能不稳定且不对应实际电机速度。 5. **TPWMTHRS** (0x13): 设定stealthChop PWM模式的上限速度，当TSTEP大于等于TPWMTHRS时，stealthChop PWM启用，dcStep禁用。 TMC5160的数据手册进一步指出，该芯片具备诸多高级特性，如sixPoint运动控制器支持、microPlyer微步插值、stallGuard2无传感器负载检测和coolStep电流控制，这些特性使得电机运行更加平稳、高效，并具有出色的保护和诊断功能。广泛应用在机器人、纺织设备、包装、高速3D打印等众多领域。