THB6064H和TB6560AHQ步进驱动芯片
THB6064H是在东芝TB6560AHQ的工艺基础上新近开发的一款两相步进电机驱动芯片(64细分),与东芝主推芯片TB6560AHQ芯片封装相同,配合简单的外围电路即可设计出高性能、多细分、大电流的驱动电路,适合驱动57和一部分86步进电机.
THB6064H和TB6560AHQ的优势:
1、电机振动小噪音低:由于芯片自带最高64(或16)细分,能够满足每分钟从几转到近千转的应用要求,且自动产生纯正的正弦波控制电流,与其它高集成度芯片相比,在相同高转速下力矩不但不会下降,反而有所增加;由于芯片可承受峰值40V的驱动电压、峰值3.5A的电流,为电机在大力矩、高转速下持续运行提供了工艺保障.
2、支持各种步进电机选型:客户可选择力矩稍大的的混合式或永磁式步进电机,使电机工作在最大转矩的百分之30至50之间,电机成本几乎不变;芯片提供大电流设置和多档电流衰减模式,支持相同动力指标下各种不同参数的步进电机.
3、嵌入式驱动器体积小巧易散热:大电流驱动时,芯片的散热面便于外连散热器,也可以直接连接在用户原有控制器的金属壳体上;小电流驱动时,无需散热器,可采用嵌入式,驱动器体积小巧.
总之,因THB6064H和TB6560AHQ芯片集成度很高,外围电路极其简单,可靠性极高,支持57和部分86步进电机从每分钟几到近千转的宽调速应用,可使数控设备研发成本和生产成本双双下降.
目前市场上几乎看不到超过2A额定电流的两相双极型步进电机驱动器芯片,因为大电流所产生的热量会给设备带来严重问题.
东芝最新的TB6560AHQ步进电机驱动器芯片,通过采用BiCD工艺将低电阻与高许可损耗封装相结合,使其与其它同类产品相比能够极大减少热量的产生,还能支持使用时钟输入控制的无微控制器应用环境下的微步驱动.
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关于东芝THB6064H和TB6560AHQ步进驱动芯片
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TB6560AHQ与THB6064H THB6064的应用指南
一、东芝两相混合式步进电机驱动器的开发历程：
图1是东芝公司2000年以来陆续推出的2相混合式步进马达IC产品，早期主打产品是8细分2.5A的TA8435HQ，之后在其技术及封装工艺的基础上，推出了一款8细分3.5A的过渡产品TB6560HQ（下图将其省略），并接连研发出了一系列功能各异的产品，2008年中期将工艺完全成熟的16细分3.5A的TB6560AHQ推向中国市场（16细分2.5A的贴片式TB6560AFG主要应用于海外市场），形成了工艺成熟、性价比卓越的2009年主打产品，广泛应用于医疗器械、雕刻机、切割机、绣花机等领域。
二、TB6560AHQ/AFG的技术特点
图2.1、图2.2、图2.3直观的展示了TB6560AHQ/AFG的技术特点
东芝生产的TB6560AHQ步进电机驱动器芯片通过采用BiCD工艺，将低电阻与高许可损耗封装相结合，使其与其它同类产品相比能够极大减少热量的产生，还能支持使用时钟输入控制的无微控制器应用环境下的微步驱动。
三、TB6560AHQ在具体应用方面的优势
1、在低转速运行系统中的应用优势
低转速运行系统，是指时钟频率不高、以小电流驱动为主的系统，比如转速为每分钟几十转到几百转，用户在此种应用条件下如使用传统的驱动方案，要么因集成芯片细分太低，而使低速振动偏大、高速定位不准；要么不得不选择细分很高的驱动器，使成本不必要的增加。
TB6560AHQ的优势：
（1）电机振动小噪音低：因为芯片自带2、8、16细分可选，足够满足每分钟从几转到近千转的应用要求。
（2）嵌入式驱动器发热少：芯片自带的散热面积足以单独支持小电流驱动的散热要求。
2、在高转速运行系统中的应用优势
高转速运行系统，是指时钟频率较高、以大电流驱动为主的系统，比如转速为每分钟接近千转，此种应用条件下如使用传统的驱动方案，要么因集成芯片细分太低，而使系统调速范围过小；要么因细分很高而过多增加了成本，还可能会出现因高频力矩下降导致的振动和噪音。
TB6560AHQ的优势：
（1）电机振动小噪音低：由于TB6560AHQ芯片芯片自带最高16细分功能，能够满足每分钟从几转到近千转的应用要求，且自动产生纯正的正弦波控制电流，与其它高集成度芯片相比，在相同高转速下力矩不但不会下降，反而有所增加；由于TB6560AHQ芯片可承受峰值40V的驱动电压、峰值3.5A的电流，为电机在大力矩、高转速下持续运行提供了工艺保障。
（2）支持各种步进电机选型：客户可选择力矩稍大的的混合式或永磁式步进电机，使电机工作在最大转矩的百分之30至50之间，电机成本几乎不变；芯片提供大电流设置和多档电流衰减模式，支持相同动力指标下各种不同参数的步进电机。
总之，因TB6560AHQ芯片集成度很高，外围电路极其简单，可靠性极高，支持57和部分86步进电机从每分钟几转到近千转的宽调速应用，可使数控设备研发成本和生产成本双双下降。
四、成本最低的大功率步进电机驱动器TB6560AHQ-B01：
使用TB6560AHQ开发的驱动器,可连续稳定工作在3A电流，可以驱动3A以下的二、四相步进电机（包括57电机和部分86电机）。
1、结构：
☆采用型材散热器结构，强化工艺可靠性；
☆TB6560AHQ芯片采用卧式安装，确保散热效果和结构强度；
☆接线部件采用防反插设计，方便可靠；
☆将设置开关减至最少（3个），操作简单。
2、电路：
☆不加其它散热板即可稳定工作在3A电流，可驱动3A左右的57或86电机；
☆可选择半流控制功能，减少步进电机锁定时的驱动器发热量；
☆采用5V电源转换器件，只需一组输入电源；
☆控制信号输入端采用光电隔离，有效防止电磁干扰；
☆电源输入端加入高分子过流保护器件；
☆采用可靠性较高的表贴器件。
3、环境要求：
温度 0～50℃
湿度 ≤90percent
4、工作电源：
输入电源：24V(12V～32V，100W/每轴)
5、工作电流：
输出电流：半流（1.25A），全流（3A）
6、工作性能：
H 桥双极性驱动，恒相PWM控制
1/2、1/8、1/16细分
斯密特触发半流控制方式
信号输入端采用公共端为地光隔离电路
7、驱动器整体尺寸：
100×95×45
8、PCB板尺寸：
100×64
五、衍生产品：步进驱动芯片THB6064H
THB6064H、THB6016H是由东芝公司代工的新产品，与TB6560AHQ的封装工艺相同。其中THB6064H芯片在技术上有所创新。图3为上述三款芯片的外形图，图4为THB6064H的原理图。
THB6064H主要参数和性能指标如下：
1、单芯片两相正弦细分步进电机驱动
2、直接采用单脉冲和方向信号译码控制模式
3、采用高耐压BiCD工艺，Ron=0.4Ω
4、可实现正反转控制
5、通过4位选择8档细分控制(1/2,1/8,1/10, 1/16, 1/20, 1/32, 1/40, 1/64 )
6、高输出耐压（VDss=50 V ）
7、高输出电流（Iout=4.5 A）
8、HZIP25-P-1.27封装（形状和管脚的尺寸与TA8435、TB6560AHQ、THB6016H一样）
9、有输出监视管脚(DOWN / ALERT)。
10、有复位和使能管脚
11、芯片内部有过热保护（TSD）和过流检测电路
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