來源:意法半導體部落格
意法半導體 (ST) 的 STSPIN32 系列產品整合了 MCU 與功率開關管柵極驅動器,不僅節省了成本,還簡化了設計流程,整個系統的體積最多可縮小 65%,這些特性讓它在市場上脫穎而出,備受青睞。

STSPIN32G0是首款面向主流市場的STSPIN32產品,首款內建STM32G0 MCU以及三相半橋柵極驅動器的BLDC控制器,能夠驅動傳統的功率MOSFET和IGBT,並具有更出色的成本效益。它專門為這類應用場景量身打造:對算力的需求超過STSPIN32F0,但又不需要STSPIN32G4那麼高的性能。因此,在那些不需要太大記憶體的應用中,STSPIN32G0也能夠運行先進的FOC演算法。
最近,兩款STSPIN32G0低壓產品正式上市,進一步提升了該產品系列在主流市場的影響力。

▲ 新款STSPIN32G0低壓產品
主流市場面臨發展痛點
如今,電動自行車、掃地機器人、電動工具以及家用電器等產品,不僅需要提升效率,還必須更加貼合消費者的使用需求。在此背景下,更小的體積對於容納更大容量的電池、打造更具吸引力的產品來說,顯得尤為關鍵。
然而,在廠商開拓新市場的過程中,他們希望開發出成本效益更高的系統,但又無法適配資源有限的MCU,這個矛盾日益突出。因此,當前的挑戰在於找到一個平衡點,既能確保開發人員順利運行應用程式,又能顯著節省成本。
STSPIN32G0高壓產品
由於各種限制條件存在很大的差異,滿足主流應用的需求面臨複雜的技術挑戰。因此,ST推出了低壓和高壓兩個STSPIN32G0產品線,以滿足更多的設計需求。
STSPIN32G0251 和 STSPIN32G0252 配備 250V 閘極驅動器,而 STSPIN32G0601 和 STSPIN32G0602 配備 600V 閘極驅動器。這四款產品都屬於高壓系列,已於 2024 年上市。
從傳統應用角度來看,由於這些元件支援高電壓,並且能為閘極驅動器提供高達1A的電流,因此主要適用於各類應用場景中的逆變器,例如商用電器、工業電器以及風扇等。
STSPIN32G0低壓產品
ST 最新推出的 STSPIN32G0 低壓產品包括 STSPIN32G0A1、STSPIN32G0A2、STSPIN32G0B1 和 STSPIN32G0B2。這些產品均配備了一個穩壓器和一個額定電壓為45V、電流最高0.6A的柵極驅動器。A系列包含三個用於電流採樣的內建運算放大器,能夠精確執行FOC有感或無感演算法,而B系列僅包含一個用於電流採樣的內建運算放大器,這樣可以減少外部元件,節省成本數量。
型號以「1」結尾的產品與以「2」結尾的產品之間的區別在於,前者的IO引腳數量較少,但支援連接外部備用電源(VBAT引腳)和ADC參考電源(VREF+引腳)。外部備用電源可以確保系統在斷電後RTC(實時時鐘)和備份暫存器能夠繼續運作。更高精度的ADC參考電源可以顯著提高ADC和DAC的轉換精度,減少雜訊和誤差。這四款器件的目標應用包括家用電器、電動工具、無人機等。
與 STSPIN32G4 一樣,所有的 STSPIN32G0 都整合了自舉二極管,進一步減少對外部元件的需求。低壓產品還整合了電源管理電路,能夠為 MCU 提供 3.3V 電壓,為閘極驅動器提供 12V 電壓。因此,即使MCU和閘極驅動器主要針對的是主流應用領域,ST仍然能確保工程師們能夠享受到先進的功能特性,以及與高性能產品相同的高整合度體驗。
如果使用者的產品能夠在8KB RAM和64KB閃存的條件下運行FOC演算法,且不需要使用STSPIN32G4的座標旋轉數位計算機(CORDIC)加速器,更具成本效益的STSPIN32G0必然會成為他們的理想選擇。
解決記憶體困境,成功獲得設計勝利
目前,STSPIN32G0 低壓產品已經在一些專案中成功應用,因為它解決了使用者在記憶體方面的難題。使用者的應用無法適配記憶體受限的 MCU。ST 的低壓新產品為他們提供了所需的記憶體空間,同時又不會大幅增加物料成本。這款裝置的耐用性、靈活性以及高效能表現得到了用戶的一致好評。與此同時,更大的記憶體容量讓用戶無需花費大量時間進行優化,從而能更快地將產品推向市場。
評估板同步上線,加速用戶開發
此前,ST 已經推出了針對 STSPIN32G0 高壓產品的 250V 和 600V 開發板——EVSPIN32G02Q1S1 和 EVSPIN32G06Q1S1,以幫助用戶加速開發。

▲ EVSPIN32G06Q1S1 評估板
STSPIN32G0低壓產品評估板——EVLSPIN32G0A1/B1也即將上市。該評估板配備了60V MOSFET及一個回饋網路,能夠快速獲取來自數位霍爾感測器和編碼器輸入的數據。該套件還支援三分流器和單分流器配置,以幫助使用者選擇最適合其系統的配置方案。
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