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在当今的电机控制设计领域,工程师们面临着诸多挑战。他们不仅需要提高系统性能,还要缩小PCB尺寸并降低成本。此外,提升能效的需求日益增长,即使是小幅改进也颇具挑战。代理销售意法半导体旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能向您推荐STSPIN32G4,款集成了高性能MCU和灵活电源管理系统的电机控制器,旨在有效应对这些难题。如需STSPIN32G4产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求,请加客服微信:13310830171。
STSPIN32G4将三相门极驱动器、STM32G431 MCU和电源管理系统集成于一体,成功解决了多项工程挑战,并开启了新的应用场景。
1. 小身材释放大能量
内置的MCU赋予了STSPIN32G4卓越的计算能力,尤其适合高端吸尘器中的高速电机控制。在无传感器磁场定向控制(FOC)应用中,如果CPU内核性能不足,转换速率会受到影响。传统方案通常需要两到三个分流电阻来弥补这一短板。而STSPIN32G4凭借其强大的算力,仅需一个分流电阻即可完成任务。因此,它能够以更少的元件实现更高的性能,显著简化设计并提升效率。
2. 多功能集成芯片
这款MCU不仅受到研发协作机器人或导引车团队的青睐,还因其丰富的外设资源而备受好评。例如,在驱动两组轮子的应用场景中,传统的电机控制器往往无法提供足够的ADC通道,导致必须使用两个电机驱动器。而STSPIN32G4提供了两组PWM定时器和12位ADC等资源,使得一颗芯片就能同时驱动两个电机,从而简化了设计,降低了系统复杂性和成本。
3. 高度集成节省空间
随着市场对便捷性和成本效益的要求不断提高,电机控制产品的尺寸变得越来越小。相比采用分立元件构建的解决方案,STSPIN32G4的高度集成特性可将整体设计尺寸缩减65%。这使得工程师可以将控制系统安置在电机后部,设计出体积更小巧的产品,如电动自行车、吸尘器和电动工具等。
1. 高效电源管理
基准测试结果显示,相较于使用外部组件搭建的系统,STSPIN32G4可使整体功耗降低3%至5%。尽管这只是小幅改进,但对于实际应用来说却意义重大。通过采用一款静态电流极低的稳压器,STSPIN32G4将典型待机功耗降至15µA,实现了出色的电源效率。这不仅有助于打造更紧凑的设计,还能省去外部冷却系统,从而进一步降低物料清单(BoM)成本。
以往,系统的最高支持电压仅为48V,而STSPIN32G4则将这一上限提升至75V。此外,它还配备了过流保护机制及冗余的漏源电压(VDS)监测系统。当检测到过压情况时,该系统会关闭所有栅极驱动器的输出。这种设计特别适用于连接电网的大型家用电器,因为这些设备经常受到市电电压波动的影响。STSPIN32G4更宽的电源电压范围和保护功能使其能够更好地应对这些异常情况。
2. 灵活的电源管理
尽管高度集成的解决方案为工程师带来了便利,但也引发了差异化设计的担忧。为此,ST为用户提供了高度的定制化选项。例如,开发人员可以通过I2C接口对寄存器进行编程,以使用STSPIN32G4的VCC降压转换器。此外,ST还发布了一份应用说明,详细介绍了如何通过添加外部组件,将降压稳压器应用于降压-升压配置中。这样,工程师可以选择绕过降压稳压器和低压差(LDO)稳压器,仅依赖外部的VCC电源供电。
对于那些需要高精度电源设计的用户,可以选择忽略STSPIN32G4内置的稳压器。而对于其他用户,则可以利用其VCC降压转换器为外部组件(如存储模块)供电,从而简化设计。此外,开发者还可以根据需求启用或禁用待机模式。这对于电动工具等产品尤为重要。例如,当用户隔几个月甚至几年再次拿起电钻时,希望电钻立刻可用。在这种情况下,工程师希望将系统与电池完全断开,以最大限度地延长电池寿命。
STSPIN32G4为工程师提供了更大的灵活性。他们可以选择使用6步驱动电路或磁场定向控制(FOC),无论是在带传感器还是无传感器模式下,甚至可以选择使用一个、两个或三个分流电阻。这种灵活性使开发者能够根据具体需求控制测量数据的采集量。因此,STSPIN32G4适用于多种不同的应用场景,帮助企业缩短产品上市时间并优化运营效率。
1. 应用于高端吸尘器
STSPIN32G4的高性能MCU非常适合高端吸尘器的高速电机控制,能够显著提升吸尘器的工作效率和使用寿命。
2. 协作机器人和导引车
这款控制器丰富的外设资源和强大的计算能力使其成为协作机器人和导引车的理想选择,能够轻松驱动多个电机,简化系统设计。
3. 电动自行车和电动工具
STSPIN32G4的高度集成特性和高效电源管理功能使其适用于电动自行车和电动工具等产品,帮助设计出更小巧、高效的设备。
总之,STSPIN32G4通过其高度集成的设计和灵活的电源管理功能,有效应对了现代电机控制设计中的多重挑战。无论是提升性能、缩小尺寸还是降低成本,STSPIN32G4都能提供卓越的解决方案。其广泛的应用场景和高度的可定制性,使其成为工程师们在设计高性能电机控制系统时的理想选择。如果你正在寻找一款高性能、多功能的电机控制器,STSPIN32G4绝对是你的不二之选。