TB6560AHQ與THB6064H THB6064的應(yīng)用指南

一、東芝兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的開發(fā)歷程：

圖1是東芝公司2000年以來陸續(xù)推出的2相混合式步進(jìn)馬達(dá)IC產(chǎn)品，早期主打產(chǎn)品是8細(xì)分2.5A的TA8435HQ，之后在其技術(shù)及封裝工藝的基礎(chǔ)上，推出了一款8細(xì)分3.5A的過渡產(chǎn)品TB6560HQ（下圖將其省略），并接連研發(fā)出了一系列功能各異的產(chǎn)品，2008年中期將工藝完全成熟的16細(xì)分3.5A的TB6560AHQ推向中國市場（16細(xì)分2.5A的貼片式TB6560AFG主要應(yīng)用于海外市場），形成了工藝成熟、性價比卓越的2009年主打產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、雕刻機(jī)、切割機(jī)、繡花機(jī)等領(lǐng)域。
二、TB6560AHQ/AFG的技術(shù)特點
圖2.1、圖2.2、圖2.3直觀的展示了TB6560AHQ/AFG的技術(shù)特點
 
東芝生產(chǎn)的TB6560AHQ步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器芯片通過采用BiCD工藝，將低電阻與高許可損耗封裝相結(jié)合，使其與其它同類產(chǎn)品相比能夠極大減少熱量的產(chǎn)生，還能支持使用時鐘輸入控制的無微控制器應(yīng)用環(huán)境下的微步驅(qū)動。
三、TB6560AHQ在具體應(yīng)用方面的優(yōu)勢
1、在低轉(zhuǎn)速運(yùn)行系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢
低轉(zhuǎn)速運(yùn)行系統(tǒng)，是指時鐘頻率不高、以小電流驅(qū)動為主的系統(tǒng)，比如轉(zhuǎn)速為每分鐘幾十轉(zhuǎn)到幾百轉(zhuǎn)，用戶在此種應(yīng)用條件下如使用傳統(tǒng)的驅(qū)動方案，要么因集成芯片細(xì)分太低，而使低速振動偏大、高速定位不準(zhǔn)；要么不得不選擇細(xì)分很高的驅(qū)動器，使成本不必要的增加。
TB6560AHQ的優(yōu)勢：
（1）電機(jī)振動小噪音低：因為芯片自帶2、8、16細(xì)分可選，足夠滿足每分鐘從幾轉(zhuǎn)到近千轉(zhuǎn)的應(yīng)用要求。
（2）嵌入式驅(qū)動器發(fā)熱少：芯片自帶的散熱面積足以單獨支持小電流驅(qū)動的散熱要求。
2、在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢
高轉(zhuǎn)速運(yùn)行系統(tǒng)，是指時鐘頻率較高、以大電流驅(qū)動為主的系統(tǒng)，比如轉(zhuǎn)速為每分鐘接近千轉(zhuǎn)，此種應(yīng)用條件下如使用傳統(tǒng)的驅(qū)動方案，要么因集成芯片細(xì)分太低，而使系統(tǒng)調(diào)速范圍過?。灰匆蚣?xì)分很高而過多增加了成本，還可能會出現(xiàn)因高頻力矩下降導(dǎo)致的振動和噪音。
TB6560AHQ的優(yōu)勢：
（1）電機(jī)振動小噪音低：由于TB6560AHQ芯片芯片自帶最高16細(xì)分功能，能夠滿足每分鐘從幾轉(zhuǎn)到近千轉(zhuǎn)的應(yīng)用要求，且自動產(chǎn)生純正的正弦波控制電流，與其它高集成度芯片相比，在相同高轉(zhuǎn)速下力矩不但不會下降，反而有所增加；由于TB6560AHQ芯片可承受峰值40V的驅(qū)動電壓、峰值3.5A的電流，為電機(jī)在大力矩、高轉(zhuǎn)速下持續(xù)運(yùn)行提供了工藝保障。
（2）支持各種步進(jìn)電機(jī)選型：客戶可選擇力矩稍大的的混合式或永磁式步進(jìn)電機(jī)，使電機(jī)工作在最大轉(zhuǎn)矩的百分之30至50之間，電機(jī)成本幾乎不變；芯片提供大電流設(shè)置和多檔電流衰減模式，支持相同動力指標(biāo)下各種不同參數(shù)的步進(jìn)電機(jī)。
總之，因TB6560AHQ芯片集成度很高，外圍電路極其簡單，可靠性極高，支持57和部分86步進(jìn)電機(jī)從每分鐘幾轉(zhuǎn)到近千轉(zhuǎn)的寬調(diào)速應(yīng)用，可使數(shù)控設(shè)備研發(fā)成本和生產(chǎn)成本雙雙下降。
 
四、成本最低的大功率步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器TB6560AHQ-B01：

   使用TB6560AHQ開發(fā)的驅(qū)動器,可連續(xù)穩(wěn)定工作在3A電流，可以驅(qū)動3A以下的二、四相步進(jìn)電機(jī)（包括57電機(jī)和部分86電機(jī)）。
 
1、結(jié)構(gòu)：
☆采用型材散熱器結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化工藝可靠性；
☆TB6560AHQ芯片采用臥式安裝，確保散熱效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；
☆接線部件采用防反插設(shè)計，方便可靠；
☆將設(shè)置開關(guān)減至最少（3個），操作簡單。
2、電路：
☆不加其它散熱板即可穩(wěn)定工作在3A電流，可驅(qū)動3A左右的57或86電機(jī)；
☆可選擇半流控制功能，減少步進(jìn)電機(jī)鎖定時的驅(qū)動器發(fā)熱量；
☆采用5V電源轉(zhuǎn)換器件，只需一組輸入電源；
☆控制信號輸入端采用光電隔離，有效防止電磁干擾；
☆電源輸入端加入高分子過流保護(hù)器件；
☆采用可靠性較高的表貼器件。
3、環(huán)境要求：
??溫度 0～50℃
??濕度 ≤90percent
4、工作電源：
??輸入電源：24V(12V～32V，100W/每軸)
5、工作電流：
??輸出電流：半流（1.25A），全流（3A）
6、工作性能：
??H 橋雙極性驅(qū)動，恒相PWM控制
?? 1/2、1/8、1/16細(xì)分
??斯密特觸發(fā)半流控制方式
??信號輸入端采用公共端為地光隔離電路
7、驅(qū)動器整體尺寸：
    100×95×45
8、PCB板尺寸：
     100×64
 
 
 
五、衍生產(chǎn)品：步進(jìn)驅(qū)動芯片THB6064H
THB6064H、THB6016H是由東芝公司代工的新產(chǎn)品，與TB6560AHQ的封裝工藝相同。其中THB6064H芯片在技術(shù)上有所創(chuàng)新。圖3為上述三款芯片的外形圖，圖4為THB6064H的原理圖。
THB6064H主要參數(shù)和性能指標(biāo)如下：
1、單芯片兩相正弦細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動
2、直接采用單脈沖和方向信號譯碼控制模式
3、采用高耐壓BiCD工藝，Ron=0.4Ω
4、可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制
5、通過4位選擇8檔細(xì)分控制(1/2,1/8,1/10, 1/16, 1/20, 1/32, 1/40, 1/64 )
6、高輸出耐壓（VDss=50 V ）
7、高輸出電流（Iout=4.5 A）
8、HZIP25-P-1.27封裝（形狀和管腳的尺寸與TA8435、TB6560AHQ、THB6016H一樣）
9、有輸出監(jiān)視管腳(DOWN / ALERT)。
10、有復(fù)位和使能管腳
11、芯片內(nèi)部有過熱保護(hù)（TSD）和過流檢測電路

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