TMC2100/de

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TMC2100

Release status: working

TMC2100 preview.jpg
Description TMC2100 Schrittmotortreiber
License unknown
Author unknown
Contributors
Based-on unknown
Categories Electronics
CAD Models -
External Link

TMC2100 sind die leisesten Pololu-kompatiblen Schrittmotortreiber, die derzeit verfügbar sind.. Die Baugröße entspricht den beliebten Pololu-Treibern und die Pinbelegung ist kompatibel, aber nicht identisch. Die Treiber können auf allen gängigen Elektroniken, also z.B. 8-Bit Elektroniken wie RAMPS, Rumba, GT2560 oder auch 32-Bit Elektroniken wie RADDS oder AZSMZ und allen anderen Pololu-kompatiblen RepRap-Elektroniken eingesetzt werden.

Contents

Spezifikation

  • Treiber-IC: TMC2100 für sehr leisen Motorlauf
  • Hardware kompatibel mit den StepStick und Pololu A4988
  • 1,25A RMS-Dauerstrom (entspricht etwa 1,77A Imax)
  • kurzzeitiger Spitzenstrom 2,5A pro Motorspule
  • Step/Dir Interface mit Mikroschrittfunktion (Interpolation von bis zu 256 Mikroschritte)
  • Motorspannung: 5...45V
  • Modus: stealthChop - für einen sehr leisen Lauf
  • Modus: spreadCycle - für eine hohe Dynamik und Drehmoment

Besonderheiten im Vergleich zu anderen Schrittmotortreibern

Bei den TMC2100 Schrittmotortreibern sind ein paar Besonderheiten zu beachten.

  • Die Treiberplatine wird "kopfüber" montiert, mit dem Chip und dem Potentiometer nach unten. Um das zu ermöglichen, ist die Pinbelegung dazu gespiegelt.
  • Der Kühlkörper wird auf der Rückseite direkt auf der Platine montiert. Dies ist viel besser, da die Wärme viel besser durch die Heatpipes der Platine geleitet wird, als durch die dicke Kunststoff-Schicht des Chips selbst.
  • Das Poti ist über ein Loch durch die Platine hindurch erreichbar um der Montage kopfüber gerecht zu werden.
  • Der Betriebsmodus "spreadcycle" ist für den Betrieb in 3D-Druckern zu empfehlen. Dieser garantiert ausreichend Drehmoment für 3D-Drucker und ist ein sehr leiser Modus.
  • Der Betriebsmodus "stealthchop" ist zwar noch leiser, jedoch kann es bei diesem Modus öfter zu Schrittverlusten kommen, da das Drehmoment deutlich reduziert ist.

Pin-Konfiguration

Da bei unterschiedlichen Elektronik-Boards wie z.B. RAMPS, RADDS, RUMBA, etc leider auch die Beschaltung der Pins unterschiedlich gelöst ist, ist es zu empfehlen, die 3 config-Pins (CFG1, CFG2 und CFG3) nicht zu bestücken. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass bei einem Wechsel der Elektronik der Schrittmotortreiber angepasst werden muss. Für den Modus "spreadcycle" muss außerdem der Pin CFG1 mit GND verbunden werden. Dies kann durch eine kleine Drahtbrücke realisiert werden (siehe Bilder).

Die Pins DIAG1 und DIAG2 sind ohne Funktion und können ebenfalls ausgelassen werden.

Die verschiedenen Betriebs-Modi stellt man durch Beschaltung der 3 config-Pins ein, die grün hinterlegte Zeile ist der empfohlene Betriebs-Modus.

CFG1 CFG2 Schrittteilung Interpolation Modus
GND GND 1 (Vollschritt) keine spreadCycle
VCC GND 2 (Halbschritt) keine spreadCycle
Offen GND 2 (Halbschritt) 256 µ-Schritte spreadCycle
GND VCC 4 (Viertelschritt) keine spreadCycle
VCC VCC 16 (µ-Schritte) keine spreadCycle
Offen VCC 4 (Viertelschritt) 256 µ-Schritte spreadCycle
GND Offen 16 (µ-Schritte) 256 µ-Schritte spreadCycle
VCC Offen 4 (Viertelschritt) 256 µ-Schritte stealthChop
Offen Offen 16 (µ-Schritte) 256 µ-Schritte stealthChop


Bilder

Schaltplan
Anschlussplan
CFG-Pins
Pin-Belegung
Ansicht Oberseite (spreadcycle)
Ansicht Unterseite (spreadcycle)
Vref-Pins

Referenzspannung/Motorstrom einstellen

Der beste Weg den Motorstrom zu justieren, ist die Spannung am Vref-Pin (0 - 2,5V) zu messen und diese dann mit dem Potentiometer einzustellen. Der maximale Dauerstrom beträgt 1,25A (Irms) oder 1,77A (Imax) und wird durch den 0,11Ω-Sense-Widerstand bestimmt.

Formeln zur Berechnung der Werte:

Irms = (Vref * 1.77A) / 2.5V

Irms = Vref * 0.71

Imax = 1.41 * Irms

Vref = (Irms * 2.5V) / 1.77A

Vref = Irms * 1.41

Vref = Imax


Beispiel:

Eine Spannung von 1,0V am Vref-Pin setzt den Motorstrom auf 0,71A Irms / 1A Imax.

Vref = (Irms * 2.5V) / 1.77A

1V = (0,71A * 2.5V) / 1.77A


Bitte beachten: An manchen Schrittmotortreibern, z.B. den A4988, stellt man den maximalen Strom ein (Imax) bei anderen den RMS-Strom (Irms), wie z.B. den TMC2100.

weitere Informationen

Github: SilentStepStick

Zusammenfassung als PDF: File:SilentStepStick v1.0 summary.pdf

Bezugsquellen

watterott.com

stepstick.pl PL