Trinamic TMC223-SI

Отличный выбор! TMC223-SI — это интеллектуальный драйвер шагового двигателя от компании Trinamic, известный своей высокой интеграцией, плавностью и тихой работой. Вот подробное описание, характеристики и совместимость.

Описание и Ключевые Особенности TMC223-SI

TMC223-SI — это однодрайверный степпер-драйвер с интерфейсом STEP/DIR и встроенным микроконтроллером, что делает его "интеллектуальным". Он является частью линейки TMC223, которая представляет собой более доступную версию флагманской серии TMC220x (TMC2208/TMC2209) с оптимизированным набором функций.

Основные "фишки" продукта:

1. StealthChop2™: Основной режим, обеспечивающий бесшумную и плавную работу двигателя на низких и средних скоростях практически без вибраций. Идеально для 3D-принтеров, ЧПУ станков в домашних условиях, где важен низкий уровень шума.
2. SpreadCycle™: Высокодинамичный режим для точного позиционирования и работы на высоких скоростях. Обеспечивает максимальный крутящий момент и перегрузочную способность.
3. Автоматический выбор режима (StealthChop / SpreadCycle): Драйвер может автоматически переключаться между режимами в зависимости от скорости двигателя, что оптимизирует работу.
4. Встроенный микроконтроллер и UART: Позволяет настраивать параметры "на лету" (ток, микрошаги, режимы работы, предохранение) через цифровой интерфейс от основного контроллера. Это главное отличие от более простых драйверов, работающих только по аналоговым сигналам.
5. Sensorless Homing (StallGuard4™): Функция определения столкновения или окончания хода без использования механических концевиков. Драйвер определяет изменение нагрузки на двигатель. Требует настройки через UART.
6. CoolStep™ (Current Energy Optimizer): Автоматически снижает ток двигателя при малой нагрузке, значительно уменьшая нагрев и энергопотребление.
7. Защиты: Защита от перегрева (OTP), короткого замыкания фазы, обрыва фазы, недо- и перенапряжения.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Напряжение питания | 4.75В - 29В (рекомендуемое: 12В или 24В) | | Фазный ток (RMS) | До 1.5А RMS (пиковый до ~2.1А) | | Напряжение логики | 3.0В - 5.25В | | Микрошаг | Настраивается через UART: от full-step до 1/256 микрошага | | Интерфейс управления | STEP/DIR (стандартный) + UART (для расширенной настройки) | | Алгоритмы работы | StealthChop2™, SpreadCycle™, Hybrid режим | | Датчик нагрузки | StallGuard4™ (для Sensorless Homing) | | Оптимизация энергии | CoolStep™ | | Ключевая защита | OTP (защита от перегрева кристалла), короткое замыкание, обрыв фазы | | Тепловой режим | Низкое тепловыделение благодаря технологии StealthChop. Может работать без радиатора при токах до ~1А. | | Корпус | QFN28 (4x4 мм) - очень компактный, для поверхностного монтажа (SMD). |

Парт-номера и Совместимые модели

1. Прямые парт-номера и аналоги в семействе Trinamic:

• TMC223-LA: Отличается корпусом (TSSOP28) и немного более высоким максимальным током (до 1.8А RMS). Является самым близким аналогом.
• TMC2208: Более известный и популярный "старший брат". Имеет практически идентичный набор функций, но изначально выпускался в корпусе QFN28. TMC223 можно рассматривать как его оптимизированную версию.
• TMC2209: Расширенная версия TMC2208 с поддержкой StallGuard2™ и более точным Sensorless Homing, а также дополнительными выводами для управления через UART. Имеет более высокий максимальный ток.
• TMC2225: Похожий драйвер в корпусе QFN28, но с максимальным током до 1.4А RMS и фокусом на максимально простую интеграцию.
• TMC2226: Вариант TMC2225 с интерфейсом STEP/DIR и аналоговым входом для задания тока (VREF), но без UART.

2. Совместимые модули (Evaluation Boards):

Поскольку TMC223-SI — это чип для поверхностного монтажа, конечные пользователи чаще всего покупают готовые модули на его основе или на основе аналогов. Эти модули имеют стандартный форм-фактор (как у A4988/DRV8825) и совместимы по выводам.

Самые популярные модули, которые используют TMC223 или его прямые аналоги:

• BigTreeTech TMC2208 V3.0 / V4.0: Наиболее распространенные модули для 3D-принтеров. Используют чип TMC2208 или TMC2225 (часто маркируются как TMC2208). Полностью совместимы по функциям и управлению с TMC223.
• Fysetc TMC2208 / TMC2209 Module: Аналогичные модули от другого производителя.
• MKS TMC2208 / TMC2209 Module.

Важно: При покупке модуля уточняйте, какой чип на нем установлен. Надпись "TMC2208" часто является обобщенной для всей линейки (2208/2225/223).

3. Совместимость с контроллерами:

Драйверы в форм-факторе модуля совместимы с подавляющим большинством плат управления для 3D-принтеров, ЧПУ и робототехники:

• 3D-принтеры: Все платы на базе ATMega2560, ARM (STM32, LPC, SAM): MKS GEN, MKS Robin, SKR (1.3, 1.4, E3, Mini), BigTreeTech Octopus, Creality 4.2.7 и многие другие.
• ЧПУ станки: Arduino CNC Shield, MKS DLC, GRBL-совместимые контроллеры.
• Протокол связи: Для работы в режиме UART требуется поддержка со стороны прошивки (Marlin, Klipper, RRF) и наличие свободного UART-пина на контроллере. В простом режиме STEP/DIR драйвер работает "из коробки" как замена A4988/DRV8825.

Вывод

TMC223-SI — это современный, интеллектуальный и экономичный драйвер шагового двигателя, который предлагает лучшие технологии Trinamic (тихая работа, Sensorless Homing, низкое энергопотребление) в компактном корпусе. Для конечного пользователя он чаще всего встречается в виде модулей, маркированных как TMC2208, и является отличным выбором для модернизации или создания тихого и точного привода.