2021年8月4日，致力于亞太地區(qū)市場的領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下友尚推出基于意法半導(dǎo)體(ST)STSPIN32F0A的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案，適用于電動(dòng)工具產(chǎn)品。

圖示1-大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于ST產(chǎn)品的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案的展示板圖

在電機(jī)技術(shù)的日新月異下，無刷直流(BLDC)電機(jī)憑借著更高的能效、更長的使用壽命、更精巧的外形、更低的噪音和更高的可靠性成為了眾多電動(dòng)工具的首要選擇。由于電動(dòng)工具的外觀和重量皆有限制，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，人們希望BLDC控制系統(tǒng)可以滿足尺寸小、BOM成本低以及簡單可靠等特點(diǎn)。大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于ST STSPIN32F0A的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案，該方案有助于加快從直流(DC)電機(jī)到BLDC電機(jī)的過渡。

STSPIN32F0A是一款系統(tǒng)級封裝器件，可提供整合解決方案，適用于使用不同的驅(qū)動(dòng)模式來驅(qū)動(dòng)BLDC電機(jī)。它嵌入了三個(gè)半橋閘極驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電流為600 mA，由于具有整合的互鎖功能，同一半橋的上臂和下臂開關(guān)無法同時(shí)驅(qū)動(dòng)為高準(zhǔn)位。內(nèi)部DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器提供3.3V電壓，適合為MCU和外部電路供電，內(nèi)部LDO線性穩(wěn)壓器為閘極驅(qū)動(dòng)器提供電源電壓。

圖示2-大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于ST產(chǎn)品的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案的方塊圖

本方案實(shí)現(xiàn)了用于電動(dòng)工具的600W BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)，其利用三相橋式配置的功率驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)外部MOSFET，通過內(nèi)置的霍爾效應(yīng)傳感器回授轉(zhuǎn)子位置信號至解碼邏輯電路，以計(jì)算轉(zhuǎn)軸位置。再經(jīng)由定子電壓計(jì)算決定PWM的責(zé)任周期以完成電流控制，并可通過來自電動(dòng)機(jī)或運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主機(jī)(微控制器，DSP或FPGA)的運(yùn)動(dòng)命令驅(qū)動(dòng)BLDC電機(jī)。

此外，本方案除了整合的功率MOSFET閘極驅(qū)動(dòng)電路外，還針對過熱，過流和欠壓情況的設(shè)置保護(hù)和診斷功能，從而進(jìn)一步保證了穩(wěn)健而可靠的設(shè)計(jì)。并且STSPIN32F0A BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器芯片提供多種節(jié)省空間的散熱增強(qiáng)型封裝，可為各種電壓和電流額定值的電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)提供即用和優(yōu)化的解決方案。同時(shí)此產(chǎn)品還能夠提供例如速度，位置和電流回路執(zhí)行以及與主機(jī)即時(shí)連接的應(yīng)用控制模組，這些模組結(jié)構(gòu)精簡，非常適合固件開發(fā)。

圖示3-大聯(lián)大友尚集團(tuán)推出基于ST產(chǎn)品的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器解決方案的場景應(yīng)用圖

核心技術(shù)優(yōu)勢：

? 1.8-10V的極低工作電壓，理想適用于低電壓、電池驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的電機(jī);

? 高達(dá)2.6A的高輸出電流，適合全橋架構(gòu)，待機(jī)能耗低至80nA可節(jié)能及延長電池壽命;

? 每個(gè)完整步進(jìn)具有高達(dá)256微型步進(jìn)，確保轉(zhuǎn)軸位置精度和轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)度;

? 最高可靠度的電壓過低鎖定、過壓和熱保護(hù);

? 超小型3mmX3mm QFN封裝。

方案規(guī)格：

? 使用之微控制器：STSPIN32F0A;

? 輸入電壓：36V;

? 輸入電流：20A;

? 電機(jī)種類：BLDC;

? 額定轉(zhuǎn)速：2000 RPM;

? 霍爾感應(yīng)器輸出。