Motormeghajtó IC STSPIN32G4TR, 64-tüskés, FPN 20mA 4 V BLDC Félhíd

Az STSPIN32G4 egy rendkívül integrált és rugalmas motorvezérlő a 3 fázisú, kefe nélküli motorok meghajtásához, segítve a tervezőknek a legmegfelelőbb meghajtási mód kiválasztásában, és csökkenti a NYÁK-területet és a teljes anyagköltséget. Beágyazott hármas félhíd kapumeghajtóval rendelkezik, amely képes 1 A áramerősségű tápellátó MOSFET-eket meghajtani (süllyesztett és forrás). Három bootstrap dióda is be van építve. Az integrált reteszelő funkciónak köszönhetően ugyanazon félhíd magas és alacsony oldali kapcsolóit nem lehet egyidejűleg magasra irányítani. Egy további védelmi funkció a hardveres VDS megfigyelő áramkör, amely folyamatosan figyelemmel kíséri a hat külső MOSFET mindegyikét, és ha valamelyikükön túlfeszültség érzékelhető, kikapcsolja az összes kapumeghajtó kimenetét. A túlfeszültség küszöbértékét egy dedikált SCREF csap segítségével állítják be. A készülék teljesen önellátó, köszönhetően az integrált rugalmas energiagazdálkodási struktúrájának, amely a motor tápfeszültségétől, a VM-től kezdve képes az összes szükséges tápellátást előállítani; ez az egyetlen, amelyet kívülről lehet ellátni. Egy beágyazott, programozható feszültségcsökkentő szabályozó beágyazott teljesítmény MOSFET-tel generálja a kapumeghajtók tápfeszültségét a motor tápfeszültségének VM-éből. Négy különböző VCC kimeneti érték választható ki egy dedikált konfigurációs regiszteren keresztül: 8 V (alapértelmezett érték), 10 V, 12 V és 15 V. A belső, nagy pontosságú, alacsony esésű lineáris szabályozót (LDO) használnak a REGIN bemeneti feszültségből induló 3,3 V-os tápellátás (VREG3V3) generálására. A 3,3 V-os kimeneti feszültség mind a kapumeghajtó logikáját, mind a mikrovezérlőt táplálja. Védett a rövidzárlat, túlterhelés és feszültséghiány ellen. Mind a feszültségcsökkentő, mind az LDO szabályozó megkerülhető, külső VCC és VREG3V3 tápellátást biztosítva.

Amikor az STSPIN32G4 készenléti üzemmódban van, egy további, nagyon alacsony nyugalmi állapotú szabályozót használnak, amely lehetővé teszi a teljes áramfogyasztás 15 μA-ra történő csökkentését. Az integrált MCU (STM32G431VBx3) a nagy teljesítményű, 32 bites ARM® Cortex®-M4 magon alapul, amely akár 170 MHz-es frekvencián működik, és egyetlen precíziós lebegőpontos egységgel (FPU), DSP (digitális jelfeldolgozás) utasítások teljes körével és memóriavédelmi egységgel (MPU) rendelkezik, amely növeli az alkalmazás biztonságát. Ez a mikrovezérlő a fejlett motorvezérlő alkalmazások fő választását jelenti a nagyon gazdag és specifikus funkciók révén, például: két gyors 12 bites ADC (4 Msps), négy komparátor, három műveleti erősítő, négy DAC-csatorna (2 külső és 2 belső), egy belső feszültségreferencia-puffer, egy általános célú 32 bites időzítő, két 16 bites PWM időzítő a motorvezérléshez, hét általános célú 16 bites időzítő, egy 16 bites kis teljesítményű időzítő. Nagy sebességű memóriákat is beépít (128 kB flash memória és 32 kB SRAM) többféle védelmi mechanizmussal, akár 40 elérhető GPIO-t, matematikai/számtani funkciógyorsító perifériákat (CORDIC a trigonometrikus funkciókhoz és FMAC egység a szűrőfunkciókhoz), fő interfészeket (I2C, SPI, UART és CAN), átfogó energiatakarékos üzemmódok és analóg független tápbemenet az ADC-khöz, DAC-khöz, műveleti erősítőkhöz és komparátorokhoz.

Egy ilyen funkciógazdag mikrovezérlő lehetővé teszi a rendkívül nagy teljesítményű motorvezérlési algoritmusok futtatását, amely példa nélküli rugalmasságot kínál a legmegfelelőbb vezérlőválasztás kiválasztásában még a legnehezebb mozgásvezérlési alkalmazásokhoz is. A felhasználók az STSPIN32G4-et érzékelő nélküli vagy érzékelt tereporientált vezérlés (FOC) működtetésére programozhatják egy, két vagy három sönttel, fejlettebb pozíció- vagy nyomatékszabályozási algoritmusokkal vagy hagyományosabb hatlépcsős vezérlési üzemmóddal. Az STSPIN32G4 a teljes védelmi sorozatot és a kiterjesztett hőmérséklet-tartományt is tartalmazza (-40 °C és +125 °C között), garantálva a stabil működést a legigényesebb ipari alkalmazásoknál is. Mind az SWD, mind a JTAG interfészek mikrovezérlői firmware programozásra és hibakeresésre szolgálnak. Végül egy további külső háromfázisú meghajtóval (például az STDRIVE101) két független háromfázisú BLDC motor hatékonyan meghajtható az STSPIN32G4-ből, példa nélküli BOM-megtakarítást és alkalmazásoptimalizálást kínálva.

• Motor tápfeszültsége 5,5 V és 75 V között


• Háromfázisú kapumeghajtók:

1 A süllyesztett/forrásáram-kapacitás
VDS felügyelet a teljesítményszintű MOSFET-nél
Integrált bootstrap diódák
I2C hozzáférhető konfiguráció és állapotregiszterek az alkalmazások legjobb illesztéséhez
Keresztvezetés megakadályozása

• STM32G431 mikrovezérlő 32 bites ARM® Cortex®-M4 MCU+FPU maggal:

Akár 170 MHz órafrekvencia
CORDIC matematikai hardvergyorsító trigonometrikus funkciókhoz
128 kB flash memória szabadalmaztatott kódolvasási védelemmel (PCROP), biztonságos memóriaterület, 1 kB OTP
32 kB SRAM memória HW paritásellenőrzéssel
2 db továbbfejlesztett idő a motorvezérléshez, 16 bites, akár 6 db PWM csatornával
8 db általános célú időzítő
2 db ADC 12 bites felbontás (maximum 19 csatorna) 4 Msps átalakítási sebességgel
4 x 12 bites DAC csatorna
4 db ultragyors sín-sín komparátor
3 db sín-sín műveleti erősítő is használható PGA üzemmódban
Belső, nagy pontosságú feszültségreferencia
Akár 40 GPIO
Teljes interfészkészlet: I2C, SPI, UART és CAN

• Önellátó a beágyazott, rugalmas energiagazdálkodásnak köszönhetően

VCC visszaeső átalakító akár 200 mA-ig, programozható kimenettel és beágyazott MOSFET-el
3,3 V-os LDO lineáris szabályozó 150 mA-ig
Alacsony nyugalmi feszültségű lineáris szabályozó az MCU tápellátásához készenléti állapotban
Teljes körű védelmi funkciók: termikus kikapcsolás, rövidzárlat, túlterhelés és UVLO

• Lehetőség 2 motor egyszerre vezérlésére ugyanazon MCU-n keresztül


• Állvány