Analog Devices / Maxim Integrated MAX22204 Schrittmotortreiber
Der Analog Devices MAX22204 Schrittmotortreiber ist ein Zweiphasen-Schrittmotortreiber. Es enthält zwei 65 V, 3,8 AMAX. H-Brücken. Die H-Brücken-FETs verfügen über eine sehr niedrige Impedanz, was zu einem hohen Antriebswirkungsgrad und minimaler Wärme führt. Der typische Gesamt-RON (high-side + low-side) beträgt 0,3 Ω. Der MAX22204 von Analog Devices enthält eine genaue Stromantriebsregelungsschaltung und einen integrierten 128-Mikroschritt-Impulszähler, der über eine Step/DIR-Schnittstelle gesteuert wird. Die hohe Mikroschrittauflösung und die fortschrittliche Steuerungstechnik gewährleisten reibungslose und leise Betriebsabläufe.
Der Strom, der in die beiden low-side-FETs fließt, wird durch eine nicht-dissipative integrierte Strommessung (ICs) erfasst und dann mit dem gewünschten Schrittschwellenstrom verglichen. Sobald der Brückenstrom den Schwellenwert (ITRIP) überschreitet, erzwingt das Bauteil den Abfall für eine feste Ausschaltzeit (tOFF).
Die nicht-dissipativen ICs eliminieren die sperrigen externen Leistungswiderstände, die normalerweise für diese Funktion erforderlich sind, was im Vergleich zu Mainstream-Applikationen, die auf dem externen Messwiderstand basieren, zu dramatischen Platz- und Stromeinsparungen führt. Ströme, die proportional zu den intern erfassten Brückenströmen sind, werden zu den Pins ISENA und ISENB ausgegeben. Durch die Verbindung von externen Widerständen mit diesen Pins werden Spannungen proportional zu den Brückenströmen erzeugt. Diese Methode kann für Diagnosezwecke verwendet werden.
Der maximale Ausgangsstrom pro H-Brücke ist IMAX = 3,8 AMAX, begrenzt durch den Überstromschutz (OCP). Das Bauteil liefert bis zu 2 ARMS pro Phase bei VM = +24 V und TA = 25 °C mit der richtigen PCB-Massefläche für die Wärmeableitung. Die Strombelastbarkeit hängt von der thermischen Eigenschaften der PCB (PCB-Masseflächen, Kühlkörper, Lüftung usw.) ab
Der maximale Skalenendstrom pro H-Brücke beträgt IFS = 2,8 A und kann über einen externen Widerstand eingestellt werden, der vom REF-Pin mit GND verbunden ist. Dieser Strom wird definiert als die maximale Stromeinstellung der integrierten Antriebsregelungsschaltung. Ein Logikeingang (TRQ) ermöglicht es dem Benutzer, die Stromeinstellung zwischen zwei verschiedenen Werten für eine schnelle Drehmomentregelung schnell zu ändern.
Der MAX22204 von Analog Devices bietet viele Schutzfunktionen, einschließlich Überstromschutz (OCP), thermische Abschaltung (TSD) und Unterspannungssperre (UVLO). Ein Open-Drain-Aktiv-Low-FAULT-Pin wird jedes Mal aktiviert, wenn ein Fehlerzustand erkannt wird. Während der thermischen Abschaltung und der Unterspannungssperre wird der Treiber deaktiviert, bis der normale Betrieb wiederhergestellt ist. Der MAX22204 ist in einem TQFN38-Gehäuse von 5 mm x 7 mm untergebracht.
Merkmale
- Zwei H-Brücken mit +65 V Nennspannung
- Gesamter Rdson (high-side + low-side): 300 mΩ Typ. (TA = 25 °C)
- Nennstrom pro H-Brücke (typisch bei TA = 25 °C)
- IMAX = 3,8 AMAX (Impulsstrom für den Antrieb von kapazitiven Lasten)
- IFS (MAX.) = 2,8 A (maximale Stromeinstellung bei Vollausschlag für interne Stromantriebsregelung)
- IRMS = 2 ARMS pro Phase (TA = 25 °C, VM = +24 V)
- Integrierte Stromregelung
- Vollständiger DAC-Strom konfigurierbar mit externem Widerstand
- Ein Logikeingang (TRQ), um das Drehmoment zwischen zwei Ebenen schnell zu ändern
- Interne Stromsensoren (ICS) machen externe sperrige Widerstände überflüssig und verbessern den Wirkungsgrad
- Integrierte Steuerung mit 128-Mikrostufen-Indexer
- STEP/DIR-Schnittstelle
- Integrierter DAC und Sequenzer für Mikroschritte
- Mehrere Abklingmodi (langsam, gemischt, adaptiv)
- Feste Ausschaltzeit mit externem Widerstand konfigurierbar
- Strommessausgangs-Stromwächter (ISENA, ISENB)
- Aktiv-niedrige Fehleranzeige (FAULT)
- Schutzfunktionen
- Überstromschutz (OCP) für jeden einzelnen Kanal
- Unterspannungssperre (UVLO)
- Thermische Abschaltung TJ = 155 °C (TSD)
- TQFN38 5 mm x 7 mm-Gehäuse (TSSOP38 4,4 mm x 9,7 mm in Zukunft verfügbar)
Vereinfachtes Blockdiagramm
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