Texas Instruments Integrierter Vortreiber für Schrittmotoren

Texas Instruments hat seine Palette an Motortreibern erweitert und bietet jetzt seinen ersten integrierten Schrittmotor-Vortreiber an.

Der umfassend konfigurierbare DRV8711 von TI bringt neben einem sehr guten Mikroschritt-Indexer auch eine Blockiererkennung und eine ausgefeilte Stromregelung für die einfache und effiziente Feinabstimmung jeglicher Motoren mit. Externe MOSFETs übernehmen die Ansteuerung des Schrittmotors, was laut Unternehmensangabe die Verlustwärme minimiert und den Skalierbereich des Ausgangsstroms gegenüber dem nächsten Mitbewerber um 20 Prozent vergrößert, sodass die Designer ihre Lösungen individuell anpassen können. Der Schrittmotor-Vortreiber ist für industrielle Anwendungen vorgesehen wie zum Beispiel Textilmaschinen, Videoüberwachung, Geldautomaten, Roboter, Büro-Equipment und Bühnenbeleuchtungen.

Der DRV8711 zeichnet sich durch folgende Eigenschaften und Vorteile aus:

Individuell anpassbare Treiberstufe: Der Gatetreiber unterstützt bis zu 200 mA Quellenstrom und 400 mA Senkenstrom. Anstiegsrate, Totzeit und Einschaltdauer lassen sich gemäß den Anforderungen der Applikation einstellen. Über eine eingebaute Ladungspumpe steuert der Baustein externe N-Kanal-MOSFETs an, was mehr Design-Optionen bietet und eine kosteneffektive Lösung ergibt.

Gleichmäßiges Bewegungsprofil für mehr Performance: Die Ansteuerung des Schrittmotors erfolgt mithilfe eines integrierten, für 1/256-Mikroschritte geeigneten Mikroschritt-Indexers. Eine adaptive Austastzeit und verschiedene Current-Decay-Modi (Slow, Fast, Mixed und Auto-Mixed Decay) sorgen durch ein gleichmäßiges Bewegungsprofil für eine optimale Motor-Performance.

Interne und externe Blockiererkennung: Designer können einen blockierten Motor einfach mithilfe der internen Blockiererkennung des Bausteins detektieren oder das optionale Gegen-EMK-Ausgangssignal auswerten, um Blockierungen festzustellen und über den externen Controller Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die Folgewirkungen eines blockierten Motors lassen sich dadurch minimieren.

Einfach anzuwenden und weitreichend konfigurierbar: Über das SPI-Interface können vom Kunden der Ausgangsstrom, der Mikroschritt-Modus, der Current-Decay-Modus und die Blockiererkennung programmiert werden. Dies macht das System weniger komplex und vereinfacht das Design gegenüber ähnlichen Bauelementen.

Robust, zuverlässig und geschützt: Der vom DRV8711 gebotene Schutz vor Überströmen im Motor und im Vortreiber sowie vor Überhitzung und Unterspannung schützt das System und verleiht ihm Zuverlässigkeit und Robustheit.

Für die Evaluierung des Vortreibers wird das Evaluation Module (EVM) DRV8711EVM angeboten, das mit einem stromsparenden Mikrocontroller des Typs MSP430F2617 und externen NexFET Leistungs-MOSFETs bestückt ist. Das EVM stellt am Power-Header extern bis zu 52 V bereit und besitzt ein USB-Interface, das über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) die Kommunikation mit dem Mikrocontroller MSP430F2617 erlaubt. Um die Leistungsfähigkeit des Controllers evaluieren zu können, gehört auch ein Schrittmotor zur Ausstattung.

Unterstützung gibt es im Motor Driver Forum der E2E Community von TI, in dem Ingenieure von TI-Fachleuten Antworten auf ihre Fragen erhalten.

Der DRV8711 wird in einem HTSSOP PowerPad-Gehäuse mit 38 Pins und Wärmeableit-Pad angeboten. Der empfohlene Verkaufspreis beträgt 2,75 Dollar (ab 1.000 Stück).