EVALKIT-ROBOT-1 - оценочный комплект и референс-дизайн (Рис. 1 – Рис. 3) на основе микросхемы STSPIN32F0A (Рис. 4) продвинутого контроллера BLDC двигателя со встроенным MCU STM32. Изделие предлагает готовое к использованию решение для бесщеточного серводвигателя.
STSPIN32F0A - это система в корпусе микросхемы, представляющая собой интегрированное решение, подходящее для управления трехфазными BLDC двигателями с использованием различных режимов. В чип встроен тройной полумостовой драйвер затворов, способный управлять силовыми транзисторами MOSFET с допустимой нагрузкой по току 600 мА (sink and source). Коммутаторы верхнего и нижнего плеча полумоста не могут быть одновременно включены благодаря функции блокировки.
Внутренний понижающий DC-DC преобразователь обеспечивает напряжение 3.3 В, подходящее для питания как MCU, так и внешних компонентов. Внутренний LDO линейный стабилизатор обеспечивает напряжение питания для драйверов затворов.
Для обработки сигнала доступны встроенные операционные усилители, например, участвующие в измерении тока через шунтирующие резисторы.
Для защиты от перегрузки по току в чип встроен компаратор с программируемым порогом.
Интегрированный в SiP MCU (STM32F031C6 с расширенным температурным диапазоном, версия с суффиксом 7) позволяет реализовать векторное управление (FOC), 6-ступенчатый алгоритм без датчиков и другие передовые алгоритмы. Чип имеет функцию защиты встроенной флэш-памяти от нежелательной записи и/или чтения. Благодаря встроенному загрузчику изделие можно прошить в полевых условиях через последовательный интерфейс.
Микросхема STSPIN32F0A также имеет защиту от перегрева и пониженного напряжения и может быть переведена в режим ожидания для снижения энергопотребления. Чип имеет 16 портов ввода/вывода общего назначения (GPIO) с толерантностью 5 В, один 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь (до 9 каналов), выполняющий преобразование в режимах single-shot или scan, 5 синхронизируемых таймеров общего назначения. Микросхема поддерживает простой в использовании отладочный последовательный интерфейс (SWD).
Благодаря высокому уровню интеграции STSPIN32F0A, плата управления обеспечивает мощный силовой каскад, аналоговую схему, реализующую измерение тока и защиту от перегрузки по току, и микроконтроллер Cortex-M0, выполняющий векторное управление с позиционированием с обратной связью. И все это на плате размером 40 х 40 мм.
Двигатель maxon EC-i 40 благодаря оптимизированной магнитной цепи обеспечивает очень высокую интенсивность крутящего момента и очень низкий момент трогания (Cogging torque). В сочетании с импульсным инкрементальным энкодером ENX 16 EASY 1024, он является отличным выбором для надежного, эффективного и высокоточного управления положением и скоростью.
Изделие сопровождается примером проекта и прошивкой (firmware).
Применение:
- Умное производственное оборудование
- Электроинструменты, вентиляторы и насосы
- Бытовая техника: пылесосы, фены для рук и волос, очистители воздуха и кофемашины
- Высокотехнологичные приложения, такие как: дроны, учебные/домашние роботы
 |
 |
|
Рис. 1. Оценочный набор EVALKIT-ROBOT-1 |
Рис. 2. Подключения к плате набора EVALKIT-ROBOT-1 |
 |
 |
| Рис. 3. Расположение тестовых точек на плате набора EVALKIT-ROBOT-1 | Рис. 4. Структурная схема SiP STSPIN32F0A |
Отличительные особенности:
- Силовой каскад 36 В / 6 А пик;
- Продвинутый контроллер STSPIN32F0A 3-фазного BLDC двигателя со встроенным Cortex-M0 MCU;
- Сдвоенные N-канальные транзисторы MOSFET STL7DN6LF3: 60 В, 35 мОм;
- Датчики Холла;
- Контур управления положением на основе FOC;
- Коммуникационный протокол MODBUS через RS-485;
- Чрезвычайно компактный размер (40 мм x 40 мм);
- 3-фазный бесщеточный двигатель постоянного тока maxon EC-i 40 100 Вт;
- 1024-импульсный инкрементный датчик maxon ENX 16 EASY.
Страница изделия на сайте производителя.
