? TMC9660 是一款智能柵極驅動器 IC，硬件和降壓轉換器中帶有伺服 （FOC） 控制器。整體解決方案使客戶能夠輕松訪問高級電機和運動控制，而無需軟件編程。

? TMC9660最大限度地減少 BOM 和電路板空間（單芯片解決方案），硬件實現(xiàn)FOC;無需代碼

TMC9660是ADITrinamic近期發(fā)布了一款旗艦伺服電機驅動控制芯片。TMC9660相比傳統(tǒng)伺服方案包括TRINAMIC之前的伺服驅控產(chǎn)品，具有獨特的特點和優(yōu)勢。TMC9660在對伺服電機的動態(tài)性能方面進行了突破性的改進加入更新的算法，集成了除功率管外所有開發(fā)伺服電機驅動控制所選的所有部分。采用硬件伺服控制器，硬件軌跡曲線控制器，TMC9660進一步為用戶開發(fā)高性能伺服電機驅動控制系統(tǒng)提供了便捷。

TMC9660可以用來開發(fā)步進伺服，直流伺服BLDC/PMSM，直流有刷伺服。包括直線和旋轉伺服電機的驅動控制系統(tǒng)。支持增量和絕對值編碼器反饋。TMC9660是單電源供電集成了降壓轉換柵極驅動和電機運動控制的芯片。它包含了一個智能柵極驅動器，基于硬件的伺服控制器（FOC）和伺服電機控制器（包括速度環(huán)，位置環(huán)，加減速規(guī)矩曲線），電機位置反饋接口（ABN數(shù)字增量，霍爾和絕對值編碼器反饋接口），一組用于電流測量的模擬信號出來單元（可編程的運放CSA和ADCs）和一個強大而靈活的電源管理單元（PMU），包括Buck和可編程的LDOs。通過高速UART或SPI與上位處理器進行通信。嵌入了預編程的32位處理器，支持對電機控制外設的直接寄存器訪問或更高級別的參數(shù)模式訪問，對于系統(tǒng)硬件連接和軟件選擇的初始配置，可以使用引導加載程序，還支持OTP永久存儲配置。

• TMC9660****由以下5個功能單元塊構成**

1. 智能柵極驅動單元-Smart Gate Driver (GDRV)
2. 運動控制單元-Motion Control Core (MCC)
3. 檢測測量單元-Measurement Unit (MU)
4. 電源單元-Power Management (PMU)
5. 保護診斷單元-Protection Unit (PTU)

• 功能塊名稱	功能描述
  Smart Gate Driver (GDRV) 智能柵極驅動單元	? 70V 柵極驅動器，用于多達 4 個半橋 （NMOS）? 12V 柵極驅動輸出電壓? 基于Bootstrap 的高效拓撲? 可編程高達1A Source / 2A Sink 電流? Adaptive Break before Make 最大限度地減少了死區(qū)? 過流和短路保護
  Motion Control Core (MCC) 運動控制單元	? 基于硬件的高速FOC – 高達 100kHz? 伺服環(huán)路控制（速度和位置PI）– 高達 100kHz? 8 點 Ramp 軌跡發(fā)生器，基于硬件的實時Ramp 動態(tài)計算規(guī)劃? SVPWM – 高達 100kHz, 120MHz分辨率? 編碼器反饋支持(A/B/N, U/V/W Hall, SPI / SSI Encoder)，支持雙編碼器，TMC8100 - SSI, BiSS-C, Tamagawa, Nikon …
  Measurement Unit (MU)測量單元	? 4 個高帶寬 （15Mhz）、差分、雙向電流感應放大器 （CSA），用于底部分流測量或在線電流測量? 可編程增益5 倍、10 倍、20 倍、40 倍（和旁路）? 4 個 13 位 / 1MSps ADC，用于同步采樣
  Power Management (PMU)電源單元	? 高達70V 輸入、600mA 同步降壓、5.8V 輸出? 2 個外部 LDO 可配置2.5V / 3.3V / 5V，電流為150mA? 用于內(nèi)部電源/單電源操作的 LDO? 電荷泵/ 倍增器柵極驅動器電源? 用于100% 占空比的 Trickle Charge Pump
  **Protection Unit (PTU)**保護和診斷功能	輸出級過流和短路保護l 基于VDS 測量的可配置高側/低側 N-FET 過流保護/基于 R-SHUNT 的可配置低側 N-FET 過流保護柵極驅動器輸出短路保護l 高/低邊對電源短路保護/高/低邊對地短路保護熱關斷和報警保護l 全局熱關斷和警告/線性穩(wěn)壓器 /降壓轉換器 （VBUCK）電源單元過流和短路保護l 線性穩(wěn)壓器電流限制/ VDRV 電荷泵短路保護/ BUCK轉換器過載和短路保護

• TMC9660為伺服電機運動控制集成了基于硬件的級聯(lián)控制（扭矩/磁通控制，速度閉環(huán)控制，位置閉環(huán)控制以及8點加減速規(guī)矩曲線），所帶有的前饋控制，濾波控制以及平均運動算法使其滿足從低速到高速的高性能運動控制。
  
  TMC9660集成了基于硬件的位置或速度軌跡曲線控制功能，提高運動過程中的穩(wěn)定性，降低了抖動風險，減輕上位機工作負擔。
  

• TMC9660幾種典型應用系統(tǒng)簡圖
  1） TMC9660控制三相BLDC/PMSM+霍爾+Encoder(增量or絕對值)+剎車/制動電阻
  
  2） TMC9660控制三相BLDC/PMSM只有霍爾
  
  3） TMC9660控制兩相步進伺服電機
  
  4） TMC9660控制三相BLDC/PMSM帶雙編碼器反饋
  

• 此外TMC9660還支持對BLDC電機的無感FOC控制，支持對直流有刷電機的FOC控制。

• 如何使用TMC9660完成伺服控制的控制？

TRINAMIC為TMC9660提供了2種不同的控制方式以滿足不同需求的用戶使用Register寄存器模式和Parameter參數(shù)控制模式。

Register模式可以滿足用戶直接快速通過高速UART或SPI訪問操作寄存器，這種方式比較靈活，豐富。 而Parameter模式是更高層次的控制用戶可以快速通過配置應用層的參數(shù)快速實現(xiàn)對電機的控制，如果市面上標準的控制器一樣快捷，便利。可以使用TRINAMIC的上位機軟件TMCL-IDE實現(xiàn)控制。

• TMC9660的智能軟件集成AI機械自學習功能，能夠完成對電機和負載實現(xiàn)自動識別并為整個系統(tǒng)匹配優(yōu)化參數(shù)配置，包括對電機電阻/電感自動設別，對負載慣量自動匹配，對環(huán)路帶寬自動配置…..等先進自動學習功能，ADITrinamic團隊還在不斷增強TMC9660軟件自學習功能，使用戶能夠更便捷使用TMC9660，實現(xiàn)對運動控制更智能化控制。
  

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審核編輯 黃宇