原創(chuàng)

ST針對工業(yè)、家用電器的電機(jī)控制設(shè)計方案

時間：2022-11-11 16:05:01

關(guān)鍵字： ST 電機(jī)驅(qū)動

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[導(dǎo)讀]ST兩種新的參考設(shè)計旨在分別簡化用于壓縮機(jī)的工業(yè)和家用電器電機(jī)驅(qū)動，同時附帶可生產(chǎn)的 PCB 和電機(jī)控制固件?？缮a(chǎn)的電路板設(shè)計尺寸為 11.2 cm x 7.5 cm，可節(jié)省大量開發(fā)時間，并幫助工程師繞過復(fù)雜的布局和信號路由挑戰(zhàn)。

ST兩種新的參考設(shè)計旨在分別簡化用于壓縮機(jī)的工業(yè)和家用電器電機(jī)驅(qū)動，同時附帶可生產(chǎn)的 PCB 和電機(jī)控制固件?？缮a(chǎn)的電路板設(shè)計尺寸為 11.2 cm x 7.5 cm，可節(jié)省大量開發(fā)時間，并幫助工程師繞過復(fù)雜的布局和信號路由挑戰(zhàn)。

這兩種參考設(shè)計都圍繞 STMicroelectronics 的STSPIN32電機(jī)控制系統(tǒng)級封裝 (SiP) 構(gòu)建，集成了一個三相逆變器來為電機(jī)以及離線轉(zhuǎn)換器和輔助電路供電。

第一個是STEVAL-CTM011V1，針對以高達(dá) 250 W 的功率運行的工業(yè)壓縮機(jī)。其逆變器級包括六個堅固的 STGD5H60DF 絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)，旨在最大限度地提高高開關(guān)頻率下的效率。這可以實現(xiàn)更小的電容和磁性元件。此外，IGBT 的低封裝熱阻增強了可靠性，其緊密的參數(shù)分布有助于在大功率應(yīng)用中安全并聯(lián)。

STEVAL-CTM011V1是基于STSPIN32F0601Q控制器的三相逆變器，該控制器嵌入了一個三相600 V門驅(qū)動器和一個Arm®Cortex®-M0 STM32 MCU。功率級采用STGD5H60DF IGBT。該電路板支持單分流或2+1分流傳感拓?fù)洹Ｍㄟ^填充相關(guān)的分流電阻器(RS1、RS2和RS3)，可正確設(shè)置分流拓?fù)洹?

此外，還能實現(xiàn)無傳感器磁場定向控制(FOC)。永磁同步電機(jī)(PMSM)和無刷直流電機(jī)(BLDC)可借此覆蓋更廣泛的應(yīng)用，如：冰箱壓縮機(jī)、泵、風(fēng)扇和工業(yè)設(shè)備。

STEVAL-CTM011V1評估板兼容多種輸入電壓。該評估板包含一個采用反激式配置的VIPER122電源級，可產(chǎn)生應(yīng)用所需的+15 V和+3.3 V電源電壓。

配套固件為X-CUBE-MCSDK，可在www.st.com上下載，與壓縮機(jī)電機(jī)的STSW-CTM011固件示例配合使用。

您可以通過STM32CubeIDE和B-STLINK-ISOL+STLINK-V3SET對固件進(jìn)行編譯、調(diào)試和配置。

· 由即用型硬件和固件構(gòu)成的完整系統(tǒng)解決方案

· 適用于由電源供電的各種應(yīng)用，額定功率高達(dá)250 W：

· 冰箱壓縮機(jī)

· 泵和風(fēng)扇

· 工業(yè)設(shè)備

· 極低的待機(jī)功耗和過流/欠壓保護(hù)

· 3000 rpm時逆變器效率 >96.5%

· 3000 rpm時COP效率 >1.94

· 基于STSPIN32F0601Q智能三相電機(jī)控制器，內(nèi)嵌STM32

· 基于VIPER122的電源，采用反激式配置，可產(chǎn)生板載直流電壓

· 基于STGD5H60DF IGBT額定600 V、5 A的逆變器功率級

· 小巧緊湊的尺寸：7.5 x 11.2 厘米

· 配備經(jīng)過驗證的無傳感器磁場定向控制 (FOC) 固件，采用單分流或2+1分流拓?fù)?

· 通過RoHS認(rèn)證

第二個，STEVAL-CTM012V1，針對家用電器，符合嚴(yán)格的生態(tài)設(shè)計規(guī)定。它包含六個 STPOWER STD8N60DM2 600V N 溝道 MDmesh DM2 功率 MOSFET，非常適用于高效轉(zhuǎn)換器。MOSFET 有助于實現(xiàn)高速、低損耗開關(guān)性能和低通態(tài)損耗。

開始驅(qū)動電機(jī)的主機(jī)系統(tǒng)——ST 的 STSPIN32F0601Q 電機(jī)控制 SiP——集成了 STM32F031 Arm Cortex-M0 微控制器，以便根據(jù)特定的最終應(yīng)用需求定制電機(jī)控制。主機(jī)系統(tǒng)隨附的固件包括高效無傳感器磁場定向控制 (FOC) 算法。

該電路板支持單分流和2+1分流傳感拓?fù)?。您可以通過適當(dāng)填充一組跳線來設(shè)置分流拓?fù)洹?

STEVAL-CTM012V1評估板兼容多種輸入電壓。該評估板包含一個采用降壓配置的VIPER122電源級，可產(chǎn)生應(yīng)用所需的+15 V和+3.3 V電源電壓。