TMC2209-未来3D打印机领域常听到的一个零部件(或者TMC5160)

tmc2209是一款来自德国trinamic公司的步进电机驱动芯片,我怀疑那些对3d打印机内部感兴趣的人会在不久的将来听到更多关于它的信息。
在许多打印机中,步进驱动器可以替换驱动模块 - 通过两排插头插入打印机pcb主板的pcb小模块。 驱动电流由小模块电位器设置.
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trinamic已经成为一个驱动芯片供应商,它可以降低3d打印机的噪音(这可能是非常打扰人的,特别是在夜间打印时) , 噪音主要来自风扇,步进电机和移动机械部件。
trinamic相关技术专利名为stealthchop,它可以使步进电机的转动更为平滑,从而实现近乎无声的操作。 切割电机引起的振动具有向打印机机箱注入更少振动的连锁效应,进一步降低了噪音 - 除了风扇噪音之外,打印机从电机噪音主导到安静。
trinamic步进驱动器的型号为tmc2208和tmc2130。
2130具有一个优势:它具有电流感应反馈(stallguard),允许从打印机中移除电子机械终点开关,因为它可以检测到电机何时将驱动机构移动到硬机械端 -  停止 - 这是传说中的prusa i3 mk3打印机所做的。
然而,之前使用的trinamic驱动芯片却有一点发热
3d打印机步进驱动器的旧战马allegro a4988,虽然并没有静音功能,但它只需要一个小的散热器来保持自己低于其热限制。
其8个(2x全桥,每个电机相一个)集成dmos晶体管具有320mω导通电阻(1.5a 25°c电源= 35v)。
我不知道12v或24v的导通电阻是多少,因为驱动器芯片原厂(包括allegro和trinamic)似乎没有在一系列电压范围内发布rdson数据。 这就是说,a4988驱动器在12v打印机中散热良好(除了噪音很大)
灵活而安静的tmc2130具有400(最小)和500mω(最大)(100ma 25°c电源= 24v)mosfet,运行需要更大的散热器以保持其工作。
tmc2208是后代产品,具有280mω(100ma 25°c电源= 24v)mosfets,虽然有些人说他们仍然比a4988更热,但3d打印世界有很多传闻,我还没有尝试过 它们可能是相似的,或者stealthchop可能要求mosfet部分以线性模式工作,或者当人们在12v使用时,晶体管不能达到280mω。
无论如何,刚刚推出的tmc2209具有170mω(200ma 25°c电源= 24v)mosfet  - 会在一定程度上降低功耗
重要的是,tmc2209还能够在没有终止开关的情况下工作。
因此,使用tmc2209,您将获得:
tmc2208或tmc2130的安静
与tmc2208或a4988相同或更少的热量浪费
没有端接开关的操作,如tmc2130
uart串行配置取消了pcb跳线 - 如tmc2208(uart)和tmc2130(i2c)
因此,对于除廉价地下室打印机之外的其他公司,tmc2209提供静音电机和无终端开关 - 打开带有已安装驱动器且没有散热器或跳线的打印机电路板门。 或更冷的运行步骤棒改造。
然而,来自tmc5161
与2209一起出现的还有来自trinamic的另一对步进驱动器,它还集成了一个运动控制器。
甚至暂时忽略该运动控制器:
tmc5161集成了45mω(1a 25°c 24v)mosfet,几乎可以肯定在小型打印机上没有散热片的情况下运行
需要8个外部mosfet的tmc5160  - 具有极低的电阻率 - 这款芯片已经可以使用这款芯片,人们可以在没有散热器的情况下运行。
如果5161被广泛采用,并且使用适当的大型mosfet来切换打印机加热床,那么3d打印机主板上的主要热源就会消失,而讨厌的板式散热风扇可能会进入 - 特别是 如果从12v到24v的操作继续,那么平均电路板电流减半。
这里有一件事是5161采用大容量封装(10x10mm aqfn)并且可能会变得昂贵,所以5160被一堆廉价的mosfet包围(可以很容易地达到20mω)可能是一个偶数 对于无风扇的3d打印机主板更好的选择。
trinamic合作伙伴watterott已经开始提供tmc2209和tmc5160 silentstepsticks。
对于哪个说:
tmc2209:放置在pcb顶部的小型散热器适用于高达1arms的电流。 对于更高的电流,使用几乎填充顶部pcb侧的散热器和冷却风扇。
tmc5160:对于高达2arms的电流,良好的空气循环就足够了,对于更高的电流,需要冷却风扇。 在tmc5160上,外部mosfet和分流电阻必须冷却。
big tree technology(又名biqu)似乎也有tmc5160棒(它的aliexpress网站比它自己的网站更好)
另外trinamic规格书写得很好,并且有一个很好的格式.

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