A világ biztonságosabbá tétele figyelőkamerák pásztázásának, döntésének és ráközelítésének vezérlésére szolgáló energiatakarékos IC-k használatával

A videofelügyelet használata egyre terjed. Ezt némiképp serkenti az „okosvárosok” kialakítására irányuló különféle kezdeményezések részeként a közutak, sétálóutcák, sikátorok és egyéb közterek intelligens, automatizált figyelésére használt mesterséges intelligencia (MI vagy az artificial intelligence angol kifejezésből alkotott betűszóval AI) fejlesztése is. A biztonság növelése érdekében a zárt terekben, például irodákban, kiskereskedelmi üzletekben, lakóházak előtereiben, nagyáruházakban, múzeumokban, építkezéseken, ipari létesítményekben és raktárakban is egyre gyakrabban használnak videofelügyeletet. Ez a széles körű használat a mesterséges intelligenciára épülő elemzés követelményeivel ötvözve azt jelenti, hogy a tervezők folyamatosan versenyben vannak, hogy növeljék a rendszer hatékonyságát és teljesítményét, és egyúttal csökkentsék annak költségeit.

Ezek a célok leginkább kis méretű, kis fogyasztású, érzékeny, nagy felbontású képalkotó IC-k és intelligens, pontos mozgásvezérlő rendszerek kombinációjával érhetők el. Ennek a megközelítésnek az elemeit felhasználva a tervezők lehetővé tehetik az energiatakarékos videó-távfelügyeletet, amely egyre inkább képes kiküszöbölni, hogy valakinek fizikailag, a helyszínen kelljen ellenőriznie egy területet vagy helyiséget a kétértelmű képek vagy a kamera látóterén kívül végbemenő események miatt.

A tervezők, mint minden bővülő felhasználási terület esetében, itt is számos műszaki kihívással néznek szembe, amelyek közül sok közvetlenül megoldható azzal, ha energiatakarékos elektronikus alrendszereket használnak a kamerával való pásztázásához, a kamera döntéséhez és a kép egyes részeire való ráközelítéshez.

Ez a cikk a pásztázás, döntés és ráközelítés (az angol pan, tilt és zoom szavakból kapott betűszóval PTZ) szerepét vizsgálja a térfigyelésben, és kitér arra, hogy a pásztázási, döntési és ráközelítési funkciókat vezérlő energiatakarékos, pontos, kis fogyasztású motor- és mozgásvezérlő elektronika mennyire kulcsfontosságú a videofelügyeleti rendszerek kialakításában. Ezután bemutatja és tanulmányozza a TRINAMIC Motion Control GmbH (ma már az Analog Devices, Inc. része) mozgásvezérlő IC-inek használatát, és néhány fejlesztőkártyát is ismertet.

Hatékony térfigyelés pásztázó és döntő mozgásvezérléssel és ráközelítéssel

Akár biztonsági célokra, akár folyamatfelügyeletre használják őket, a korszerű videofelügyeleti rendszerek sokkal többet jelentenek egy állandó beállítású, a célterületre irányított kameránál. Ehelyett mesterséges intelligencia teszi hatékonyabbá a rögzített képek felhasználását azáltal, hogy csökkenti a téves riasztásokat, és biztosítja az erőforrások optimális felhasználását, míg a villanymotorokkal végzett pásztázás, döntés és ráközelítés használata lehetővé teszi, hogy a kamera jobbra-balra (pásztázás, pan) és fel-le mozogjon (döntés, tilt), módosítva a megfigyelt terület határait, valamint kinagyítsa a kép egyes részeit (ráközelítés, zoom) (1. ábra). Mind a mesterséges intelligencia, mind a pásztázás, döntés és ráközelítés hozzájárul a hatékonyabb és általában „zöldebb” felügyeleti módok kialakításához. A pásztázás, döntés és ráközelítés esetében a mozgást a rendszer kialakításától függően irányíthatja a kameraegység önállóan, távvezérelheti a biztonsági rendszer, illetve vezérelhető a mozgás kézzel.

1. ábra: A jobbra-balra pásztázásra, fel-le döntésre és ráközelítésre/távolításra (PTZ – pan, tilt, zoom: pásztázás, döntés és ráközelítés) képes figyelőkamera sokkal nagyobb rugalmasságot kínál, mint az állandóan egy adott területre irányított kamerák (kép: Aximmetry Technologies Ltd.)

A kamerának ez a pásztázó és döntési irányú mozgása szükségtelenné teszi azt a megalkuvást, amelyet a nagyobb terület figyelésére alkalmas, de a kép részletességét csökkentő és görbületi torzulást okozó nagy látószögű objektív használata jelent. A pásztázásra, döntésre és ráközelítésre való képesség költségmegtakarítást is jelent a biztonsági rendszer számára, mert egyetlen kamera több statikus kamera feladatát is elláthatja.

A kamera mozgása különböző technikákkal vezérelhető. A pásztázás, döntés és ráközelítés funkcióval rendelkező figyelőkameráknak gyakran több előre beállított helyzetük is van. Ekkor a felhasználó beállíthatja a figyelni kívánt pontokat, valamint az egyik helyzetből a másikba való átállás sorrendjét és időzítését. Ez nagy terület távolról történő, felhasználói beavatkozás nélküli figyelését teszi lehetővé.

Az elektronika illesztése a pásztázó-, döntő- és ráközelítőmotorokhoz

Míg a pásztázás, döntés és ráközelítés megvalósításának középpontjában a mozgásvezérlés áll, a hatékony pásztázó-, döntő- és ráközelítőrendszerek fontos tényezője a kiváló motorvezérléssel elérhető egyenletes és pontos kameramozgatás. A tervezők a nagy pontosság eléréséhez használhatnak szénkefe nélküli egyenáramú motorokat vagy nagyobb kihívást jelentő – de gyakran előnyös – léptetőmotorokat, és az ADI Trinamic technikájával és IC-ivel elérhetik a szükséges egyenletes mozgást és pontosságot.

A kis fogyasztású működés szintén létfontosságú. A kifinomult pásztázás-, döntés- és ráközelítésvezérléssel ellátott figyelőkamerák közül sok már Etherneten át történő áramellátásra (PoE, Power over Ethernet) képes eszköz. A legújabb PoE-szabvány (IEEE 802.3bt-2018) akár 100 W teljesítményt is lehetővé tesz Ethernet-kábeles kapcsolatonként.

A pásztázó-, döntő- és ráközelítőrendszerek tervezői háromféle villanymotortípus közül választhatnak, és ez a választás határozza meg, hogy milyen vezérlő IC-kre lesz szükségük. A lehetőségek a klasszikus szénkefés egyenáramú motor, a szénkefe nélküli egyenáramú motor (BLDC) és a léptetőmotor (2. ábra).

2. ábra: A három választható egyenáramú motor a hagyományos szénkefés motor, a szénkefe nélküli motor és léptetőmotor (kép: Analog Devices)

Mindegyik motorfajta esetében bizonyos kompromisszumokat kell kötni a képességek, a teljesítmény, valamint a kezelési és vezérlési igények tekintetében:

A szénkefés egyenáramú motor volt az első egyenáramú motorfajta, és már több mint 100 éve nagy sikerrel használják. Egyszerű felépítésű, de nehezen vezérelhető, és inkább a kötetlen folyamatos forgást igénylő területeken használható, pontos helyzetbeállításra, illetve sok megállással és indítással járó feladatokra kevésbé alkalmas. Emellett a szénkefék kopnak, megbízhatósági problémáik vannak, és elfogadhatatlan mértékű elektromágneses zavarást (EMI) kelthetnek. Bár őket olcsó tömegpiaci eszközökben, például játékokban mind a mai napig használják őket, sőt néhány csúcskategóriás készülékben, például orvosi infúziós szivattyúkban is, a pásztázási, döntési és ráközelítési feladatokra általában nem tekinthetők használható megoldásnak.

A szénkefe nélküli egyenáramú motorok (a brushless direct current angol kifejezésből alkotott betűszóval BLDC motorok, más néven elektronikusan kommutált vagy EC motorok) jól használhatók helyzetérzékelőt is tartalmazó, zárt hurkú visszacsatolást használó berendezésekben, amelyek fordulatszám-szabályozásra is alkalmasak (3. ábra). Nagy fordulatszámot és hosszú élettartamot képesek elérni, miközben nagy a fajlagos teljesítményük (más szóval teljesítménysűrűségük).

3. ábra: A szénkefe nélküli egyenáramú motorokat leggyakrabban zárt hurkú visszacsatolást használó készülékekben használják a helyzetbeállítási pontosság és a nagy fordulatszám elérése érdekében. A szükséges visszajelzést a tengelyre szerelt helyzetérzékelő biztosítja a szervovezérlő számára (kép: Analog Devices)

A szénkefe nélküli egyenáramú motorok vezérléséhez a motor állórésztekercseit gerjesztő áram pontos időzítésére van szükség. A teljesítmény és a pontosság növelése érdekében gyakran használnak zárt hurkú visszacsatolást. Ehhez használhatunk valamilyen kódolót a forgórész helyzetének érzékelésére, valamint a térirányvezérlést (FOC, field-oriented control) használó konstrukciók esetében szükség van a tekercsáram érzékelésére is (a térirányvezérlést később tárgyaljuk ki bővebben).

A Trinamic TMC4671-LA többfázisú szervovezérlő/motormeghajtó egy kifejezetten erre a feladatra kifejlesztett IC, amely beágyazott térirányvezérlési algoritmust is tartalmaz a szénkefe nélküli egyenáramú motorokhoz (4. ábra).

4. ábra: A szénkefe nélküli egyenáramú motorokhoz tervezett Trinamic TMC4671-LA szervovezérlő/motormeghajtó beágyazott térirányvezérlési algoritmust is tartalmaz (kép: Analog Devices)

Az eszköz más villanymotortípusokhoz, például állandó mágneses szinkronmotorokhoz (PMSM, permanent magnet synchronous motor), valamint kétfázisú léptetőmotorokhoz, egyenáramú motorokhoz és lengőtekercses működtetőelemekhez is használható. Megjegyzés: a szénkefe nélküli egyenáramú motor és az állandó mágneses szinkronmotor között az a különbség, hogy előbbi egyenáramú, míg utóbbi váltakozó áramú villanymotor. A szénkefe nélküli egyenáramú motor tehát egy elektronikusan kommutált egyenáramú motor, amelynek nincs fizikai kommutátora. Ezzel szemben az állandó mágneses szinkronmotor egy váltakozó áramú szinkronmotor, amely állandó mágneseket használ a szükséges gerjesztéshez (a mágneses tér létrehozásához).

A TMC4671-LA a mikrovezérlővel való kommunikációhoz alapszintű SPI- vagy UART-kapcsolatot használ. Az IC az összes szükséges vezérlési funkciót hardveresen valósítja meg, hiba- és hibaállapot-figyeléssel együtt. Tartalmaz beépített analóg-digitális átalakítókat (ADC), helyzetérzékelő-bemeneteket, helyzetinterpolálókat és egyéb funkciókat, amelyek szervokészülékek széles köre számára lehetővé teszik a szükséges teljes körű vezérlést.

Ez a funkció kritikus fontosságú a szénkefe nélküli egyenáramú motorok vezérlése jelentette feladat megoldásához, mivel ezek az algoritmusok nagyon kifinomultak. Szerencsére a bonyolult feladatokat az IC teljes mértékben elvégzi, így ezek a részletek nem jelentenek terhet sem a tervezőmérnök, sem a rendszer mikrovezérlője számára (5. ábra).

5. ábra: A TMC4671-LA tartalmazza és végrehajtja a szénkefe nélküli egyenáramú motorok bonyolult, pontos vezérléséhez szükséges több összekapcsolt funkcióblokkot, például a térirányvezérlést, tehermentesítve ezzel a tervezőt és a központi processzort ettől a feladattól (kép: Analog Devices)

Az eszköz 100 kHz szabályozásihurok-frekvenciája, amely ötször magasabb, mint sok szénkefe nélküli egyenáramú motor vezérlőegységének 20 kHz-es frekvenciája, olyan lényeges előnyöket kínál, mint a rövidebb szabályozási idő, a nyomatékszabályozási parancsokra való gyorsabb reagálás, a jobb helyzetstabilitás és a túláramok előfordulási kockázatának csökkentése. A túláramok károsíthatják a motormeghajtót vagy magát a motort.

A léptetőmotor a szénkefe nélküli egyenáramú motor alternatívája. Ez a motorfajta kiválóan alkalmas nyílt hurokban történő helyzetbeállításra és nagy fordulatszámon való működésre, valamint nagy nyomatékot ad le kis és közepes fordulatszámon (6. ábra). Általában a hasonló teljesítményű léptetőmotorok olcsóbbak, mint a szénkefe nélküli egyenáramú motorok, de vannak olyan üzemeltetési kihívásaik, amelyekre oda kell figyelni.

6. ábra: A szénkefe nélküli egyenáramú motorok motorvezérlőjéhez képest a léptetőmotor-vezérlő esetében közvetlenebb az útvonal a központi processzortól a motormeghajtókig és magáig a motorig (kép: Analog Devices)

Első pillantásra a léptetőmotor-vezérlő jelútvonala valamivel egyszerűbbnek tűnik a szénkefe nélküli egyenáramú motorok motorvezérlőjéénél. Bár ez bizonyos szempontból igaz, egy pontos és hatékony léptetőmotor-vezérlőnek az adott motor igényeihez illeszkedő egyedi funkciókat kell biztosítania.

A kétfázisú léptetőmotorokhoz készült olyan IC-ket, mint a TMC5130A is, amely egy nagy teljesítményű motorvezérlő és -meghajtó IC soros kommunikációs portokkal, úgy tervezték, hogy minimálisra csökkentsék vagy kiküszöböljék a kapcsolódó problémákat (7. ábra).

7. ábra: A kétfázisú léptetőmotorokhoz készült TMC5130A egy nagy teljesítményű motorvezérlő és -meghajtó IC soros kommunikációs portokkal (kép: Analog Devices)

Ez az eszköz az automatikus célhelyzet-beállításhoz használható rugalmas fűrészjel-generátort kombinál egy rendkívül fejlett léptetőmotor-meghajtóval. Az IC belső MOSFET-eket is tartalmaz, amelyek közvetlenül akár 2 A tekercsáramot (2,5 A csúcs) is képesek leadni, és a motorvezérlőnek lépésenként 256 mikrolépéses a felbontása.

A TMC5130A azonban túlmutat az alapszintű léptetőmotor-vezérlésen, mivel megoldja azoknak a feladatoknak egy részét is, amelyek egyébként a tervezőre hárulnának, amikor ennek a motortípusnak a használata mellett dönt. A két legjelentősebb és legérzékelhetőbb probléma a motor léptetés közben hallható zaja, valamint a motor működésének „simasága”. Míg az ipari felhasználási területeken ezek nem jelentenek problémát, addig a pásztázással, döntéssel és ráközelítéssel végzett figyelés esetén zavaróak és akár a teljesítményt károsan befolyásolóak is lehetnek.

Az első feladathoz a TMC5130A a StealthChop nevű saját fejlesztésű feszültségalapú impulzusszélesség-modulációs (PWM, pulse width modulation) multivibrátort használja, amely a munkaciklus alapján modulálja a vezérlőáramot (8. ábra). Ez a funkció kis és közepes fordulatszámokra van optimalizálva, és nagyon nagymértékben csökkenti a hallható zajt.

8. ábra: A TMC5130A IC-ben használt StealthChop technika a munkaciklus alapján modulálja a pillanatnyi vezérlőáramot, jelentősen csökkentve a léptetőmotor hallható zaját (kép: Analog Devices)

A második feladathoz a TMC5130A a saját fejlesztésű SpreadCycle árammegszaggató multivibrátoros technikát használja. Ez a ciklusonkénti vezérlőáram-megszakítási séma lassan csillapítja a vezérlőfázisok áramerősségét, ami csökkenti az villamos veszteségeket és a nyomaték hullámzását. Ez a séma a motoráram hiszterézisen alapuló átlagolását használja a céláram kialakításához, így a motorra jutó áram közel szinuszhullám formájú lesz, még nagy fordulatszám esetén is (9. ábra).

9. ábra: A TMC5130A-ban használt SpreadCycle ciklusonkénti MOSFET-es árammegszaggatásos multivibrátor-séma csökkenti a villamos veszteségeket és a nyomaték hullámzását (kép: Analog Devices)

A TMC5130A további egyedülálló jellemzői a StallGuard motorelakadás-érzékelő és a CoolStep dinamikusan alkalmazkodó áramvezérlés, ezek közül az utóbbi az előbbit használja fel.

A StallGuard érzékelő nélküli terhelésérzékelést tesz lehetővé az elektromotoros ellenerőt (BEMF, back electromotive force) felhasználva, és egy teljes lépésen belül képes leállítani a motort, így védve a motormeghajtót és a motort magát. További előnye, hogy az érzékenysége a használati követelményekhez igazítható. A CoolStep az elektromotoros ellenerő StallGuard által érzékelt értéke alapján állítja be a motor áramerősségét. Kis terhelés esetén 75%-kal képes csökkenteni a motoráramot, ami energiamegtakarítást és kisebb hőtermelést eredményez.

Ha a TMC5130A által támogatott egy kétfázisú léptetőmotor helyett kettőt kell vezérelni, használhatjuk a nagyjából ugyanezekre a funkciókra képes TMC5072 IC-t (10. ábra). Ez az IC két független tekercset tud ellátni (meghajtani) tekercsenként akár 1,1 A árammal (1,5 A csúcsáram). A két motormeghajtó párhuzamosan kapcsolva is használható, hogy 2,2 A áramot (3 A csúcsáramot) szolgáltasson egyetlen tekercsnek.

10. ábra: A TMC5072 IC a TMC5130A két motormeghajtóval rendelkező változata. A két független kimenet párhuzamosan kapcsolva is használható (kép: Analog Devices)

A térirányvezérlés megváltoztatja az eljárást

Ott van még a villanymotor helyzet-visszacsatolásának kérdése. A léptetőmotorok nem igényelnek visszacsatolást, de a nagy pontosságú vezérlés biztosítása érdekében mégis gyakran használnak azt kiegészítésképpen, a szénkefe nélküli egyenáramú motoroknál pedig szükség van a visszacsatolásra. A visszacsatolást általában valamilyen kódolóval valósítják meg (jellemzően Hall-érzékelőkkel vagy optikai kódolókkal), de a frissítési sebesség és a felbontás, valamint a rendszerre háruló feldolgozási terhelés korlátozza ezt.

A szénkefe nélküli egyenáramú motorok esetében van egy másik vezérlési lehetőség is. A térirányvezérlés (FOC, field-oriented control) vagy más néven vektoros vezérlés (VC, vector control) a visszacsatolás frissítési sebességével és felbontásával, valamint a kódoló költségeivel és felszerelési gondjaival kapcsolatos problémák megoldására született.

A térirányvezérlés röviden egy villanymotorokhoz kifejlesztett olyan áramszabályozási rendszer, amely a mágneses tér irányát és a motor forgórészének helyzetét használja fel. Azon az „egyszerű” megfigyelésen alapul, hogy a villanymotor forgórészére két erőösszetevő hat. Az egyik, az úgynevezett fluxusirányú (a tekercs hossztengelyével azonos irányú) összetevő (I_D) (D = direct) csak sugárirányban ható, míg a másik, a merőleges összetevő (I_Q) (Q = quadrature) csak érintőirányban ható nyomatékot fejt ki (11. ábra).

11. ábra: A térirányvezérlés alapelve az a megfigyelés, hogy a forgórészre két egymásra merőleges erőösszetevő hat, az egyik a forgórész tengelyéhez képest sugárirányban, a másik pedig érintőirányban (kép: Analog Devices)

Az ideális térirányvezérlés zárt hurkú áramszabályozást tesz lehetővé, ami tisztán csak nyomatékot előállító áramot (I_Q) eredményez, fluxusirányú áram (I_D) nélkül. Ezután úgy állítja be a vezérlőáram erősségét, hogy a motor a megcélzott nyomatékot adja le. A térirányvezérlés számos jellemzője közül az egyik, hogy maximálisra növeli a hatásos teljesítményt, és minimálisra csökkenti a meddő teljesítményt.

A térirányvezérlés a villanymotorok vezérlésének egy energiatakarékos módja. Jól használható nagy motordinamikai és nagy fordulatszámot igénylő körülmények között, és zárt hurkú szabályozásának jellemzői révén javítja a kialakításból eredő biztonsági funkciókat. Az állórész tekercsein átfolyó áram erősségének és fázisának, valamint a forgórész állásszögének mérésére szabványos ellenállás-alapú áramérzékelést használ. A forgórész mért állásszöge ezután a mágneses tengelyekhez lesz igazítva. A forgórész állásszögét Hall-érzékelővel vagy helyzetkódolóval mérik, ezért a forgórész mágneses terének iránya ismert.

A térirányvezérlésre vonatkozó megfigyelésektől azonban hosszú és rendkívül bonyolult út vezet a teljes motorvezérlési sémákig. A térirányvezérlés néhány statikus paraméter ismeretét igényli – ilyen például a motor póluspárjainak száma, a fordulatonkénti kódolóimpulzusok száma, a kódolónak a forgórész mágneses tengelyéhez viszonyított iránya, valamint a kódoló számlálási iránya –, néhány dinamikus paraméterrel együtt, mint például a fázisáramok erőssége és a forgórész szöghelyzete.

Emellett a fázisáramok zárt hurkú szabályozására használt két PI-szabályozó arányos (P, proportional) és integrált (I, integral) paramétereinek beállítása a motor villamos paramétereitől függ. Ezek közé a paraméterek közé tartozik az ellenállás, az induktivitás, a villanymotor elektromosellenerő-állandója (amely egyben a motor nyomatékállandója is) és a tápfeszültség.

A térirányvezérlés használatakor a tervezők előtt álló legnagyobb kihívás az, hogy mindegyik paraméternek nagyszámú szabadságfoka van. Míg a térirányvezérlés folyamatábrái és még a forráskódja is széles körben elérhetők, a megvalósításához szükséges tényleges „kész” kód összetett és kifinomult. Több koordinátatranszformációt – a Clarke-transzformációt, a Park-transzformációt, az inverz Park-transzformációt és az inverz Clarke-transzformációt – tartalmaz, amelyek mátrixszorzatok halmazaként vannak megfogalmazva, és rengeteg ismétlődő számítást igényelnek. Az interneten számos térirányvezérlési oktatóanyag érhető el a leíró jellegű ismertetésektől és egyenletmentes/könnyű oktatóanyagoktól kezdve a komoly matematikai ismerteket igénylőkig. A TMC4671 adatlapja a középmezőnybe esik, és érdemes átnézni.

A térirányvezérlés firmware útján történő megvalósítása jelentős számítási processzorteljesítményt és erőforrást igényel, ezért erősen behatárolja, hogy a tervező milyen processzort választhat. A TMC4671 használatával azonban a tervezők a mikroprocesszorok, sőt akár az alsó kategóriás mikrovezérlők sokkal szélesebb köréből választhatnak, és olyan kódolási problémákkal sem kell foglalkozniuk, mint a megszakításkezelés és a közvetlen memóriaelérés. Mindössze a TMC4671-hez kell csatlakozniuk az SPI (vagy UART) kommunikációs portokon keresztül, ugyanis a programozás és a szoftvertervezés pusztán a célparaméterek inicializálására és beállítására korlátozódik.

Ne feledkezzünk meg a motormeghajtóról sem

Míg egyes motorvezérlő IC-k, például a léptetőmotorokhoz való TMC5130A és TMC5072 tartalmaznak villanymotorok meghajtására szolgáló kapuvezérlő funkciót körülbelül 2 A-es kimenőárammal, más IC-k, például a szénkefe nélküli egyenáramú motorokhoz való TMC4671-LA nem. Ilyen esetekben olyan eszközök biztosítják a szükséges képességeket, mint a TMC6100-LA-T félhidas kapuvezérlő IC (12. ábra). Ez a három félhidas MOSFET-es kapuvezérlő egy 7 mm × 7 mm-es QFN (négyoldalas, lapos, lábak nélküli) tokozásban kapható, akár 1,5 A vezérlőáramot tesz lehetővé, és akár 100 A-es tekercsáramot kezelő külső MOSFET-ek vezérlésére is alkalmas.

12. ábra: A TMC6100-LA-T félhidas kapuvezérlő IC akár 1,5 A vezérlőáramot is lehetővé tesz, és alkalmas akár 100 A tekercsáramot kezelő külső MOSFET-ek vezérlésére is (kép: Analog Devices)

A TMC6100-LA-T a vezérlőáram szoftveres szabályozásával optimalizálja saját rendszeren belüli beállításait. Ezenkívül programozható biztonsági funkciókat is tartalmaz, például rövidzár-érzékelést és túlmelegedési küszöbértékeket. Ez a diagnosztikai SPI-csatlakozóval együtt strapabíró és megbízható készülékek létrehozását teszi lehetővé.

A piacra kerülési idő további lerövidítéséhez, valamint a paraméterek optimalizálásának és a motormeghajtó beállításának megkönnyítéséhez a Trinamic a TMC6100-EVAL univerzális fejlesztőkártyát kínálja (13. ábra). Ez a kártya a hardver kényelmes kezelését teszi lehetővé, valamint egy felhasználóbarát szoftveres eszköz is tartozik hozzá az értékelés végrehajtásához. A rendszer három részből áll: az alaplapból, egy több tesztpontot tartalmazó csatlakozókártyából, a TMC6100-EVAL fejlesztőkártyából, valamint a TMC4671-EVAL térirányvezérlőből.

13. ábra: A TMC6100-EVAL univerzális fejlesztőkártya megkönnyíti a motormeghajtó paramétereinek optimalizálását, valamint a motormeghajtó a motornak és a terhelésnek megfelelő beállítását (kép: Analog Devices)

Összegzés

A figyelő és biztonsági célú videokamerák hatékony eszközt jelentenek a fizikai helyszínre utazások és az azokkal járó energiafelhasználás csökkentésére. Ezek gyakran Etherneten át történő áramellátást (PoE) használnak, és villanymotoros pásztázás-, döntés- és ráközelítésvezérléssel vannak ellátva, de ez a vezérlési funkció összetett. Mint látható, a Trinamic IC-k annak köszönhetően, hogy tartalmazzák a hatékony motorvezérléshez szükséges különböző funkciókat – és szükség szerint kapuvezérlők használatával – lehetővé teszik a pásztázáshoz, döntéshez és ráközelítéshez használt szénkefe nélküli egyenáramú motorok és léptetőmotorok egyenletes és pontos mozgását és helyzetbeállítását.

A Trinamic olyan megoldások széles választékát kínálja a mérnököknek, amelyek felgyorsítják a hatékony, pontos, a felhasználási terület igényeihez igazított motorvezérlő rendszerek létrehozását. Ezek a termékek megoldják a hardverrel kapcsolatos nehézségeket, és ezzel minimálisra csökkentik a teljes készülék és a szoftver összetettségét.

Kapcsolódó tartalom

1. TMC5130 Stepper Motor Driver and Controller with StealthChop™ (Training Module) (A TMC5130 léptetőmotor-meghajtó és -vezérlő StealthChop™ technikával (oktatómodul))
2. Dual-Axis Stepper Motor Controller and Driver IC with StealthChop™ (Kétcsatornás léptetőmotor-meghajtó és -vezérlő IC StealthChop™ technikával)