原创 开发高性能伺服电机驱动控制器从未如此简单-高集成硬件智能伺服电机驱动控制芯片TMC9660

TMC9660是ADITrinamic近期发布的一款旗舰伺服电机驱动控制芯片。TMC9660相比传统伺服方案包括TRINAMIC之前的伺服驱控产品，具有独特的特点和优势。TMC9660在对伺服电机的动态性能方面进行了突破性的改进加入更新的算法，集成了除功率管外所有开发伺服电机驱动控制所选的所有部分。采用硬件伺服控制器，硬件轨迹曲线控制器，TMC9660进一步为用户开发高性能伺服电机驱动控制系统提供了便捷。

TMC9660可以用来开发步进伺服，直流伺服BLDC/PMSM，直流有刷伺服。包括直线和旋转伺服电机的驱动控制系统。支持增量和绝对值编码器反馈。TMC9660是单电源供电集成了降压转换栅极驱动和电机运动控制的芯片。它包含了一个智能栅极驱动器，基于硬件的伺服控制器（FOC）和伺服电机控制器（包括速度环，位置环，加减速规矩曲线），电机位置反馈接口（ABN数字增量，霍尔和绝对值编码器反馈接口），一组用于电流测量的模拟信号出来单元（可编程的运放CSA和ADCs）和一个强大而灵活的电源管理单元（PMU），包括Buck和可编程的LDOs。通过高速UART或SPI与上位处理器进行通信。嵌入了预编程的32位处理器，支持对电机控制外设的直接寄存器访问或更高级别的参数模式访问，对于系统硬件连接和软件选择的初始配置，可以使用引导加载程序，还支持OTP永久存储配置。

n TMC9660由以下5个功能单元块构成

1. 智能栅极驱动单元-Smart Gate Driver (GDRV)

2. 运动控制单元-Motion Control Core (MCC)

3. 检测测量单元-Measurement Unit (MU)

4. 电源单元-Power Management (PMU)

5. 保护诊断单元-Protection Unit (PTU)

TMC9660为伺服电机运动控制集成了基于硬件的级联控制（扭矩/磁通控制，速度闭环控制，位置闭环控制以及8点加减速规矩曲线），所带有的前馈控制，滤波控制以及平均运动算法使其满足从低速到高速的高性能运动控制。

TMC9660集成了基于硬件的位置或速度轨迹曲线控制功能，提高运动过程中的稳定性，降低了抖动风险，减轻上位机工作负担。

n TMC9660几种典型应用系统简图

1） TMC9660控制三相BLDC/PMSM+霍尔+Encoder(增量or绝对值)+刹车/制动电阻

* TMC9660控制三相BLDC/PMSM只有霍尔

*1） TMC9660控制两相步进伺服电机

*TMC9660控制三相BLDC/PMSM带双编码器反馈

此外TMC9660还支持对BLDC电机的无感FOC控制，支持对直流有刷电机的FOC控制。