STMicroelectronics EVSPIN32G4-DUAL Demonstrationsboard
Das STMicroelectronics EVSPIN32G4-DUAL Demonstrationsboard basiert auf dem STSPIN32G4 und STDRIVE101 für Applikationen, die zwei bürstenlose Dreiphasen-Motoren verwenden. Der STSPIN32G4 ist ein System-in-Package, das in einem VFQFPN-Gehäuse von 9 mm x 9 mm, einem dreifachen Hochleistungs-Halbbrücken-Gate-Treiber mit einer großen Auswahl von programmierbaren Funktionen und einem STM32G431 Mischsignal-Mikrocontroller integriert ist. Der STDRIVE101 ist ein Dreifach-Halbbrücken-Gate-Treiber in einem kompakten VFQPN-Gehäuse von 4 mm x 4mm, das über eine Strombelastbarkeit von 600 mA und Embedded-Schutzfunktionen verfügt.
Basierend auf der Leistung des STL110N10F7 können die zwei Leistungsstufen-MOSFETs einen Ausgangsstrom von bis zu 10 Arm und eine Versorgung von 74 V-Versorgung gleichzeitig betreiben. Diese Funktion bietet eine dedizierte Temperatur- und Bus-Spannungsüberwachung, eine Drain-Source-Spannungsmessung von Leistungs-MOSFETs und einen Überstromschutz. Das Board ermöglicht einen sensorlosen Betrieb mit einer Messung des Nebenschlussstroms und nutzt die Vorteile von Operationsverstärkern innerhalb des STSPIN32G4 sowie sensorbasierten Steueralgorithmen dank dedizierten Eingängen für jeden Motor unter Hall-Sensoren, Quadratur-Encoder oder Absolutkodierer mit der SSI-Kommunikationsschnittstelle.
Dank der integrierten Spannungsregler können der Gate-Treiber und die Steuerlogikversorgungen von den Motorversorgungen ohne dedizierte Schaltung erzeugt werden. Die Prädisposition für den CAN-Bus ermöglicht dem EVSPIN32G4-DUAL von STMicroelectronics eine einfache Verbindung mit Master- oder Slave-Modulen und den Aufbau komplexer Bewegungssteuerungssysteme.
Merkmale
- STSPIN32G4, Hochleistungs-Dreiphasen-Motorcontroller mit integriertem MCU
- ARM® Cortex®-M4-32-Bit-MCU+FPU
- Taktfrequenz von bis zu 170 MHz
- CORDIC Mathematischer Hardware-Beschleuniger für trigonometrische Funktionen
- 128 KB Flash-Speicher mit proprietärem Code-Ausleseschutz (PCROP), sicherer Speicherbereich, 1 KB OTP
- 32 KB SRAM-Speicher mit Hardware-Paritätsprüfung
- 2 x erweiterte Timer für die Motorsteuerung, 16-Bit mit jeweils bis zu 6 x PWM-Kanälen
- 2 x ADCs 12-Bit-Auflösung (bis zu 19 Kanäle) mit einer Wandlungsrate von 4 MS/s
- 4 x Ultraschnelle Rail-to-Rail-Komparatoren
- 3 x Rail-to-Rail-Operationsverstärker, die auch im PGA-Modus verwendet werden können
- Interne Spannungsreferenz mit hoher Genauigkeit
- VCC-Abwärtswandler mit programmierbarem Ausgang und Embedded-MOSFET von bis zu 200 mA
- 3,3-V-LDO-Linearregler von bis zu 150 mA
- Linearer Regler mit niedrigem Ruhestrom für MCU-Versorgung im Standby-Modus
- Regler mit einem vollständigen Satz an Schutzfunktionen, einschließlich Übertemperaturschutz, Kurzschluss-Sicherung und Überlastschutz
- Gate-Treiber von 75 V mit Senk-/Quellstrom von 1 A und integrierten Bootstrap-Dioden
- Drain-Source-Spannungsmessung von jedem Leistungs-MOSFET
- STDRIVE101, Dreifacher Halbbrücken-Gate-Treiber:
- Gate-Treiber von 75 V mit Senk-/Quellenstrom von 600 mA und integrierten Bootstrap-Dioden
- Zwei Eingangsstrategien: ENx/INx mit einstellbarer Totzeit-Generierung oder INHx/INLx mit Verriegelung
- Sehr kurze Laufzeitverzögerung von 40 ns, auf die Kanäle abgestimmt
- 12-V-LDO-Linearregler von bis zu 50 mA
- Drain-Source-Spannungsmessung von jedem Leistungs-MOSFET
- Überstrom-Komparator
- UVLO- und Übertemperaturschutz
- Standby-Modus für einen Betrieb mit geringem Stromverbrauch
- Zwei Leistungsstufen basierend auf den STL110N10F7 Leistungs-MOSFETs mit einem Ausgangsstrom von bis zu 10 Arms und gegen Überstrombedingungen geschützt
- Unabhängige Busspannung von 10 V bis 74 V mit dedizierter Überwachung
- Differentielle Einzel-Shunt-Strommessung mit Embedded-Operationsverstärkern
- Eingänge für Drehzahl-/Positionsrückmeldung für beide Motoren verfügbar:
- Digitale Hall-Sensoren
- Inkrementelle Quadratur-Encoder
- Absolut-Encoder
- Vollständiger Satz von Kommunikationsschnittstellen (I2C, SPI und UART)
- Prädisposition für CAN-Bus
- NTC-Sensoren für die Temperaturüberwachung der Leistungsstufen
Applikationen
- Industrie- und Heimautomatisierung
- Haushaltsgeräte wie Staubsauger, Trockner und Reinigungsroboter
- Servoantriebe und E-Bikes
- Service- und Automatisierungsroboter
- Elektro- und Gartenwerkzeuge
- Pumpen und Lüfter
- Drohnen und Aero-Modellierung
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