单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988

TMC2208是由德国TRINAMIC公司推出的步进电机驱动。该公司主要致力与运动控制产品的设计与研发(步进和直流无刷系统)主要产品包括芯片,模块和系统;

TMC22XX系列步进电机驱动被广泛应用于各个行业。同TMC2208一样在3D打印行业运用较多的还有TMC2209/2130/2660/2225/等。另外还有TMC5160/4671/6200运用于3D打印机。

TMC2208驱动的特点:

高细分(最高支持全步256细分工作);
支持UART接口;
支持STEP/DIR接口配置 4, 8, 16 和 32 微步细分;
低振动(spreadcycle高速防抖模式);
低噪音(sealthchop模式可消除大部分低速运行下的电机噪声和振动);
最大输出电流1.2A(需要配合强散热片)有效电流(均方根电流)为1.4A
IC工作电压5V, 负载驱动电压5~36V
体积小(5x5mm)

TMC2208主要应用于办公区、住宅区等需要高静音标准环境。无论您是用于3D打印机或是其他自动化设备,TMC2208的QFN28(5x5)封装可以完美取代A4988实现电机的静音工作。

下文将展示如何使用TMC2208替换A4988。

  1. 引脚比较
    TMC2208与其它电机驱动相比有以下额外功能:
    *节能
    自动减小电流可降低功率消耗以及减少设备发热。
    在默认情况下,通过将PDN UART输入到GND来实现静态电流降低。
    *UART
    UART单线接口允许使用任何微控制器控制TMC2208
    UART。这为TMC2208的编程提供了可能性并增加了其他功能如全256个微控制。UART无法在传统模式下使用。
    *诊断
    当驱动无法正常工作时将通过DIAG输出实时显示。
    *256微步
    TMC2208可以完全控制电机的256个微步。
    *静音
    为了在传统模式中优化性能,建议考虑以下的对比:
    单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988
    (a) I/O设置: 使用2,4,16个微步不需要任何更改,见下表2。需要更改设置的微步已标粗显示:

单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988
使用默认设置,TMC2208将插入由I/O配置引脚设置的256微步(b) TMC2208不使用第三个配置引脚进行外部微步配置,而是使用此引脚提供可选的诊断功能。 这是一个输出引脚,应该在MCU中设置为输入,如果是则保持打开状态没用过。(c) INDEX引脚是输出引脚,应在MCU中设置为输入,如果未使用则保持打开状态。(d) 用于电流缩放的模拟参考电压或用于内部检测电阻的参考电流(可选模式)。 0V和2.5V之间的电压线性调节0和电流之间的电流由检测电阻设置定义的缩放。 将检测电阻调整为电机电流I RMS:

使用默认设置,TMC2208将插入由I/O配置引脚设置的256微步(b) TMC2208不使用第三个配置引脚进行外部微步配置,而是使用此引脚提供可选的诊断功能。 这是一个输出引脚,应该在MCU中设置为输入,如果是则保持打开状态没用过。(c) INDEX引脚是输出引脚,应在MCU中设置为输入,如果未使用则保持打开状态。(d) 用于电流缩放的模拟参考电压或用于内部检测电阻的参考电流(可选模式)。 0V和2.5V之间的电压线性调节0和电流之间的电流由检测电阻设置定义的缩放。 将检测电阻调整为电机电流I RMS:

应用实例
单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988
单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988
上图为应用例子。推荐更改部分标记为蓝色。 引脚PDN/UART,INDEX,DIAG,MS2,MS1为有额外功能或功能稍微有区别,如表1所述。应根据应用的电机电流选择检测电阻。 表3表示在等式1之后VREF = 2.5A的感测电阻和电流之间的关系。
为了应用示例R sense设置为0.18Ω,可以控制高达1.2A的电机电流。
单轴步进驱动器:TMC2208-LA,可直接替换A4988

  • 值超过上限电流额定值,需要按比例缩小,例如 减少VREF。