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TMC222-SI 发布时间 时间:2025/12/25 11:49:27 查看 阅读:22

TMC222-SI是一款由德国TRINAMIC Motion Control公司生产的高性能步进电机驱动器集成电路。该芯片采用先进的控制算法,结合高精度的微步进技术,能够实现极其平稳、安静且高效的步进电机运行。TMC222-SI特别适用于对噪声、振动和能效有严格要求的应用场景,例如3D打印机、精密仪器、医疗设备、自动化办公设备以及工业自动化系统等。作为一款集成度极高的驱动器,它内置了功率MOSFET输出级,支持双极性步进电机的全桥驱动,并具备多种可编程功能,如电流调节、衰减模式选择、微步分辨率设置等。此外,TMC222-SI还集成了广泛的保护机制,包括过流保护(OCD)、过热关断(TSD)和欠压锁定(UVLO),确保在各种工作条件下都能安全可靠地运行。该器件通常采用紧凑型封装,便于在空间受限的设计中使用,同时通过SPI或UART接口实现与主控制器的通信,方便进行实时参数调整和状态监控。得益于Trinamic独有的 stealthChop? 和 spreadCycle? 技术,TMC222-SI能够在低速时实现近乎无声的运行(stealthChop),而在高速时提供强劲的扭矩输出(spreadCycle),从而兼顾静音性能与动态响应能力。

参数

型号:TMC222-SI
  制造商:TRINAMIC Motion Control
  类型:步进电机驱动器IC
  电机类型支持:双极性步进电机
  导通电阻(Rds(on)):典型值约0.45 Ω(H桥总值)
  最大输出电流:峰值可达1.4A,持续电流约1.0A(视散热条件而定)
  供电电压范围(VM):4.75V 至 36V DC
  逻辑电压范围(VIO):2.5V 至 5.5V,兼容3.3V和5V系统
  微步细分等级:支持满步至256微步可选
  控制接口:支持UART串行通信接口用于配置和诊断
  封装形式:QFN-32(5x5mm)或其他小型化封装
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C(结温)
  保护功能:过流保护(OCD)、过热关断(TSD)、欠压锁定(UVLO)、短路保护
  调制技术:支持stealthChop?(静音斩波)、spreadCycle?(自动电流调节)、coolStep?(负载依赖节能)
  电流检测方式:无传感器电流检测(SenseResistorless 或使用外部采样电阻)

特性

TMC222-SI的核心优势在于其融合了Trinamic多项专有技术,使其在步进电机驱动领域表现出色。首先,stealthChop? 技术是其实现超静音运行的关键。传统的PWM斩波方式在电机运行时会产生高频噪声,尤其在低速定位阶段尤为明显。而stealthChop? 采用伪随机载波调制和电压控制模式,在低速或静止状态下几乎消除电磁和机械噪音,使得设备运行极为安静,非常适合用于需要安静环境的场合,如医疗床调位、实验室设备或高端家用电器。
  其次,spreadCycle? 是一种先进的自动电流控制技术,用于高速运行时的高效转矩调节。该技术根据电机电感特性和反电动势动态调整斩波周期,避免传统固定衰减模式带来的电流滞后问题,从而显著提升高速下的转矩输出能力和动态响应性能。这种自适应机制无需手动调整截止时间(TOFF),简化了系统调试过程,并提高了整体运动控制的稳定性。
  此外,coolStep? 智能节能技术可根据实际负载自动调节驱动电流。当电机负载较轻时,驱动电流会自动降低以减少发热和功耗;当检测到负载增加时,则迅速恢复额定电流以维持扭矩输出。这一功能不仅延长了系统寿命,也降低了对散热设计的要求,特别适合电池供电或密闭空间内的应用。
  TMC222-SI还具备强大的诊断功能,可通过UART接口读取故障标志,如开路、短路、过温等,帮助开发者快速定位问题。其内部集成了1.25V基准电压源,可用于精确设定参考电流。整体来看,TMC222-SI是一款集高性能、智能化与高可靠性于一体的现代步进电机驱动IC,代表了当前微步驱动技术的发展方向。

应用

TMC222-SI广泛应用于对运动控制精度、噪音水平和系统效率有较高要求的电子设备中。在3D打印领域,它是许多高性能桌面级和工业级3D打印机主板上的关键驱动芯片,用于控制X/Y/Z轴及挤出机的步进电机,凭借其stealthChop?技术有效降低打印噪音,提高打印表面质量。在医疗设备方面,如输液泵、呼吸机、诊断仪器中的自动进样装置,TMC222-SI提供的平稳启停和无振动运行保障了操作的安全性和舒适性。
  在办公自动化设备中,如高速文档扫描仪、自动装订机、精密传真机等,该芯片确保机械部件动作精准且安静,提升了用户体验。工业自动化系统中,TMC222-SI可用于小型机器人关节驱动、线性执行器、阀门控制模块等,其高集成度和丰富保护功能增强了系统的鲁棒性。
  此外,在消费类电子产品如智能相机云台、自动对焦平台、舞台灯光控制系统中,TMC222-SI也能发挥出色性能。科研仪器如显微镜自动聚焦系统、光路调节装置同样受益于其高分辨率微步控制和极低振动特性。总之,凡是需要静音、精准、可靠的步进电机控制的应用场景,TMC222-SI都是一个极具竞争力的选择。

替代型号

TMC2209-TA,TMC2130-SA,TMC2224-V,TMC2226-V

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TMC222-SI参数

  • 电机型号:步进器
  • 输出通道数字:4
  • 输出电流:800mA
  • 电源电压范围:8V 到 29V
  • 封装类型:SOIC
  • 针脚数:20
  • 工作温度范围:-40°C 到 +125°C
  • MSL:MSL 2 - 1年
  • SVHC(高度关注物质):No SVHC (19-Dec-2011)
  • 封装类型:SOIC
  • 工作温度敏:-40°C
  • 工作温度最高:125°C
  • 电源电压 最大:29V
  • 电源电压 最小:8V
  • 芯片标号:222
  • 表面安装器件:表面安装
  • 输出电流 最大:800mA
  • 驱动芯片类型:电机