TMC2208與A4988步進電機驅(qū)動對比分析

TMC2208與A4988步進電機驅(qū)動對比分析:

?1>TMC2208-LA


TMC22XX步進電機驅(qū)動


1>>TMC22xx系列步進電機驅(qū)動由TRINAMIC公司(德國漢堡)提供,該公司主要致力與運動控制產(chǎn)品的設計與研發(fā)(步進和直流無刷系統(tǒng))主要產(chǎn)品包括芯片,模塊和系統(tǒng)。

2>>TRINAMIC公司發(fā)布的TMC22XX系列驅(qū)動中應用于FDM 3D打印機主要有TMC2208 TMC2224 和MC2100。

3>>TMC2208驅(qū)動特點:

① 高細分(全步256細分工作)

② 低振動

③ 最大輸出電流1.2A(需要配合強散熱片)

④ IC工作電壓5V, 負載驅(qū)動電壓5~36V

⑤ 體積?。≦FN28(5x5)封裝)

⑥ 價格略高(零售在10~15元)

⑦ 可消除大部分低速運行下的電機噪聲和振動,主要應用于辦公區(qū)、住宅區(qū)等需要高靜音標準環(huán)境。


2>A4988


A4988步進電機驅(qū)動


1>>A4988驅(qū)動由Allegro公司(于美國馬薩諸塞州伍斯特市)提供,Allegro 主要為電動機控制、調(diào)節(jié)及磁場感測應用開發(fā)集成電路解決方案。

2>>A4988驅(qū)動特點:

① 最大細分16

② 最大輸出電流2A(需要配合強散熱片)

③ IC工作電壓3.3兼容5V,負載驅(qū)動電壓5~35V

④ 體積小(QFN28(5x5)封裝)

⑤ 價格低廉(零售在2元左右)

⑥ 電機運行振動大,有明顯的高頻噪音


3>A4988和TMC2208驅(qū)動模塊替換方案

在TMC2208官網(wǎng)公布的TMC2208驅(qū)動板卡方案可以完全兼容現(xiàn)有A988驅(qū)動模塊,(注:原有的A988的驅(qū)動工作細分必須在8細分或16細分,也就是MS1和MS2引腳必須上拉)MS1和MS2引腳必須上拉,TMC2208的驅(qū)動才有256細分效果。


TMC2208驅(qū)動256細分實現(xiàn)特點:在主控MCU輸出在4988、2208的脈沖都沒16細分計算,區(qū)別在于4988給步進電機的驅(qū)動電流是16細分的波形,電流波形細分過低,和理論正弦波差距過大,所以使用4988驅(qū)動的電機表現(xiàn)出振動和噪音都過大;而2208驅(qū)動雖然得到MCU16細分的脈沖,但內(nèi)部經(jīng)過算法處理輸出給電機的驅(qū)動電流波形是經(jīng)過256細分的,這樣的最大的優(yōu)點是給主控的MUC減輕了負擔,但驅(qū)動IC本身的功耗和發(fā)熱都加大。


4>A4988和TMC2208驅(qū)動模塊實測對比

兩個的驅(qū)動在打印的模型測得兩者打印質(zhì)量并無太大區(qū)別,但使用TMC2208的驅(qū)動的電機噪音和電機振動消除80%,尤其是高頻尖銳的噪音幾乎完全消除。以下為打印測試表。


噪音

噪音測試:以下測試數(shù)據(jù)為同一機器(MINITOY)同一模型同一環(huán)境下測得(分貝儀:VICTOR 824C)



1>>使用TMC2208的MiniToy機器打印時超出背景噪音14.2dB

2>>使用A4988的MiniToy機器打印時超出背景噪音27dB

2>>機器的總體噪音下降12.8Db,同比可以消除機器整體47%的噪音

打印質(zhì)量

以下測試結果為同一機器(MINITOY)同一模型打印測得

側(cè)面均無瑕疵填充瑕疵面一致圓形TMC2208與A4988打印質(zhì)量無明顯區(qū)別

5>市面上常用幾款步進電機驅(qū)動對比表


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