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开源呼吸机设计- 基于TMC4671

Trinamic开源呼吸机

为了应对COVID-19爆发的医疗设备需求,Trinamic开发了Trinamic开源呼吸机(TOSV)。TOSV使用基于TMC4671-LA和TMC4671-Eval-Kit的模块。小巧集成模块的PCB能处理所有驱动程序功能以及提供压力传感器的接口。Raspberry Pi等单板计算机可用于提供控制、用户界面和安全功能。

关于TMC4671

开源呼吸机设计- 基于TMC4671
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Trinamic运动控制公司推出的TMC4671-LA,这是世界上第一个完全集成的伺服控制器IC,具有用于BLDC / PMSM、2相步进电机、直流电机和音圈的FOC控制。

Trinamic收集来自电动汽车,机器人技术,实验室自动化以及泵和鼓风机设计领域市场领导者的意见,通过将所有必需的电机控制功能集成到单个紧凑型IC中,对TMC4671-LA进行了全面优化。TMC4671-LA通过在一个紧凑的伺服控制器IC中处理所有电机控制功能,从而从处理器和软件中分担了关键的实时任务。

“我们与市场领导者合作,了解他们在构建TMC4671-ES(这是专用伺服控制器IC的初始版本)时所遇到的挑战,并利用广泛测试中的见解来创建此高度改进的版本,”Trinamic CEO Michael Randt表示:“ TMC4671-LA可让我们的客户一天内构建一个伺服驱动器,同时提供较低的拥有成本和一流的性能。”

特点:

  • 带有磁场定向控制(FOC)的伺服控制器
  • 三相PMSM / BLDC,两相步进电动机和单相直流电动机
  • 转矩控制(FOC),速度控制和位置控制
  • 集成∆Σ-ADC前端
  • 编码器引擎:霍尔模拟/数字,编码器模拟/数字
  • 快速PWM引擎(25kHz … .. 100kHz)
  • 应用SPI +调试(UART,SPI)
  • 步进方向接口(S / D)

FOC

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markFOC(The Field Oriented Control )磁场定向控制, 由达姆施塔特工业大学的K. Hasse和布伦瑞克工业大学Felix独立开发. FOC是一种用于电动机的电流调节方案,考虑磁场的方向和电机转子的位置,进行调节强度应使电动机产生要求的扭矩值作为目标扭矩。FOC最大化有功功率,并使闲置功率最小化(减少功耗)图所示的智能闭环控

开发板

1. TMC4671 + TMC6200 BOB开发板。

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  • TMC4671-ES硬件伺服控制器
  • TMC6200-TA硬件栅极驱动器+ MOSFET
  • 电源和I / O电压3.3V和5V
  • 电机电源电压输入(7 … 48V)
  • 电机相电流最大10A峰值(使用
  • RV_STRENGTH为“弱”以实现最佳切换- 表现)
  • 通过SPI进行通讯和配置
  • 用于实时调试的实时监控界面– 使用Trinamic的RTMI适配器进行调整和调整
  • 来自移动设备的附加步骤/方向界面- 控制器(在TMC4671-ES上不起作用)
  • 编码器和霍尔反馈
  • 驱动器故障和状态指示灯LED

2. TMC471-EVAL-KIT完整套件

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功率板可以支持10A/70V

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