engineer4ever 님의 블로그

1. BLDC MOTOR

브러시가 없는 DC 모터

브러시(brush)는 움직이는 부품에 지속적으로 전기를 공급하기 위한 부품이다. 일반 DC모터 내부는 전자석으로 구성된 회전자쪽에 전기를 계속 공급하기 위해 쇠막대 같은 부품이 접촉하고 있는데 그 부품이 브러시이다. 브러시리스 모터는 이걸 뒤집어서 영구자석쪽이 회전자를 담당하기 때문에 브러시가 없이도 전자석에 전기를 계속 공급할 수 있는 것이다. 따라서 접점이 일으키는 마찰력으로 인한 동력 손실 및 마찰 자체로 인한 내구도 문제가 없는 장점도 가지고 있다. 비슷한 이유로 소음도 더 적다.

브러시리스 모터는 브러시드 모터에서 회전자가 브러시와 접촉하면서 자동으로 발생하는 극성 전환 과정이 없기 때문에 직류전원을 넣는 것만으로는 회전하지 않는다(교류로는 가능). 결국 직류전원을 사용해서 회전을 시키려면 내장이든 외장이든 컨트롤러가 필요하다.

2. BLDC MOTOR DRIVER

(1) Sensorless BLDC Motor Driver(DRV10983)

- 센서리스 BLDC Motor Driver(센서 결선 필요 없음)

- 최대 2A(peak 3A)

- PWM, 아날로그, I2C로 속도 제어 가능

- 모터 튜닝값을 EEPROM에 저장

(2) BLDC Motor Driver(L6235PD)

- 최대 2.8A(peak 5.6A)

- 최대 100KHz의 동작 주파수

스테핑 모터는 구조상 다음의 3가지로 분류 된다.

- 가변 릴럭턴스형(Variable Reluctance Type)

- 영구 자석형(Permanent Magnet Type)

- 복합형(Hybrid Type)

또 다른 분류로는

- 유니 폴라와 바이 폴라(Unipolar, Bipolar)

- 유니파일러와 바이파일러(Unifilar, Bifilar)

각 분류별 설명은 정보가 많아서, 여기서는 Hybrid Unipolar 2상 스테핑 모터의 정전류 구동 방법에 대해서 설명 한다.

MOTOR(1) - Hybrid Unipolar 2상 스테핑 모터

- 로터치수(ZR) = 50 / 스텝각 = 1.8도 / 분해능 = 200(1바퀴 도는데 200pulse)

- Wiring Diagram(2상 6선식)

- 1상 여자 방식(1회전 하는데 200pulse)

- 2상 여자 방식(1회전 하는데 200pulse)

- 1-2상 여자 방식(1회전 하는데 400pulse)

- 회로도

- A, B, /A, /B 상을 위의 여자 방식에 맞춰 TR을 on-off 시키는 방식의 드라이버 IC : SLA7042

- clk만 주파수에 맞춰 입력하면 자동으로 A, B, /A, /B상을 만들어 주는 드라이버 IC : SLA7026

- 위 회로에서는 상용 스테핑 모터 드라이버 IC : STA7131MPR(SANKEN) 사용함

; 상용 드라이버 IC 사용 권장합니다. clk만 입력해 주면 모터 제어 파형을 생성(직접 회로 만드는것 보다 공간 절약, 가격 저렴, 효율 높음, 암쇼트 방지 등의 장점이 있음)

TMCL-IDE(Trinamic Motion Control Language-Integrated Development Environment)

- ADI Trinamic™ 모듈과 칩을 사용하여 애플리케이션을 개발하기 위해 만들어진 통합 개발 환경

- GUI는 매개 변수를 쉽게 설정하고, 실시간으로 데이터를 시각화하고, TMCL로 독립 실행형 애플리케이션을 개발하고 디버깅하기 위한 도구를 제공

https://www.analog.com/en/resources/evaluation-hardware-and-software/motor-motion-control-software/tmcl-ide.html#latest

자유롭고 간편한 사용법

자유롭고 사용하기 쉬운 ADI Trinamic GUI는 ADI Trinamic 업계 최고의 솔루션을 기반으로 한 애플리케이션을 개발하는 데 완벽합니다. 유연한 통합 개발 환경에는 마법사가 있어 직접 모드에서 명령어 사용을 지원하고 그래프로 시각화된 실시간 동작을 모니터링할 뿐만 아니라 데이터를 기록하고 저장합니다. 모든 설정은 자신만의 펌웨어 프로젝트를 위해 빠르게 내보낼 수 있습니다. 모션 제어 전용 개발 프로그램을 통해 모션 컨트롤러의 모든 관련 파라미터를 위치시키고 설정하는 간단한 명령어를 사용하여 펌웨어 및 애플리케이션 개발을 가속화할 수 있습니다.

인기 인터페이스 지원

ADI Trinamic 모듈 또는 평가 보드를 연결하기 위해 USB, RS-232, RS-485, CAN, ADI Trinamic 실시간 모니터링 인터페이스(RTMI) 등 다양한 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 제품에 USB 인터페이스가 있으면 USB를 통해 바로 연결할 수 있습니다. IDE는 제품을 자동으로 인식합니다. RS-232, RS-485 또는 CAN 인터페이스가 장착된 모듈은 PC에 해당 인터페이스를 설치해야 하며, 이를 위해 많은 표준 기성 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 마지막으로 일부 제품은 실시간 모니터링 및 즉석 디버깅이 가능한 RTMI 인터페이스를 지원하여 USB-2-RTMI 어댑터가 필요합니다.

라고 홈페이지에서 설명하고 있다.

TMCL-IDE 설치 후 실행

TMC5072-EVAL-KIT 연결 화면

TMC5072-EVAL-KIT = LANDUNGSBRUECKE + ESELSBRUECKE + TMC5072-EVAL 이 있어야 함.

TMC5072-EVAL만 사면 모터 드라이버 밖에 없어서 테스트 할 수 없음.