如何選擇最適合的BLDC驅動單晶片? STSPIN32系列产品及相对应评估板:STEVAL-SPIN32系列对比差异分析

STSPIN32 Series产品及相对应评估板对比差异,请重点关心STEVAL-SPIN3202:

      1.针对低压(<100V)嵌入MCU的BLDC Driver IC, ST共推出STSPIN32F0; STSPIN32F0A;STSPIN32F0B;STSPIN32G4共4款产品。这4款产品主要的区别在哪?如下表,我们一一道来:

Feature

STSPIN32F0

STSPIN32F0A

STSPIN32F0B

STSPIN32G4

Operating voltage

7.9 V to 45 V

 6.6 to 45 V

 6.6 to 45 V

5.5 to 75 V

 Embedded MCU

STM32F031x6 with extended temp

STM32F031x6 with extended temp

STM32F031x6 with extended temp

STM32G431 Cortex M4

 Gate drivers

 600 mA triple half-bridge

 600 mA triple half-bridge

 600 mA triple half-bridge

1000 mA triple half-bridge

 3.3 V DC/DC buck conv

 Embedded

 Embedded

 Embedded

 Embedded

12 V LDO Embedded

 Embedded

 Embedded

 Embedded

 Embedded

OpAmps

4

3

1

3

3FG decoding logic

 Embedded

 Not embedded

 Not embedded

 Not embedded

 Comparator

Embedded

Embedded

Embedded

Embedded

 # of GPIOs

15

16

20

40

 Protection via comparator

Available

Available

Available

Available

Current control via comparator

Not available

 Available

 Available

 Available

 Standby

 Available

 Available

 Available

 Available

UVLO

 Available

 Available

 Available

 Available

Firmware upgrade on the field

Not available

 Available

 Available

 Available


注:从上表中,我们能简单看出STSPIN32F0/A/B 均采用STM32F031 MCU.主要区别集中在OpAmps 数量 & GPIOs 数量不同。STSPIN32G4 采用STM32G431 Cortex M4 核,主频高达170M,比前三款能做更多复杂的工作。若再外接一个Driver,可以做到双电机控制


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  1. 针对STSPIN32F0; STSPIN32F0A; STSPIN32F0B;STSPIN32G4, ST开发5款Demo,供客户测试评估。对应的Demo 分别为:STEVAL-SPIN3201 STEVAL-SPIN3202 STEVAL-SPIN3204;EVSPIN32G4/NH。其中EVSPIN32G4与EVSPIN32G4NH 在于MOSFETs 有无散热片。显而易见,带有散热片的,散热效果好,最大输出电流大。具体如下:
    Demo 型号STEVAL-SPIN3201STEVAL-SPIN3202STEVAL-SPIN3204EVSPIN32G4/NH
    硬件基础ST-LINK/V2+STPIN32F0+STD140N6F7ST-LINK/V2+STPIN32F0A+STD140N6F7ST-LINK/V2+STPIN32F0B+STD140N6F7ST- LINK/V2+STPIN32G4+STL110N10F7
    软件算法FOCFOC &6-Step6-StepFOC &6-Step
    应用场景Power tools / FAN & Pump Controller; wireless cleaner etcPower tools / FAN & Pump Controller; wireless cleaner etcPower tools / FAN & Pump Controller; wireless cleaner etc2-Motor controller was used for Garden tools ,drones & aeromodelling

注:从上表中不难发现5款Demo硬件基础基本相同,均集成ST连接调试器(ST-LINK/V2)+主控Driver IC+6PCS LV MOSFET; STEVAL-SPIN3202 / EVSPIN32G4/NH 能同时实习FOC & 6-Step 算法。STPIN32G4主要用于花园工具,扫地机器人,无人机,机械手臂,航空模具等领域。

 

    3.  5款Demo低压STPIN32评估板,硬件架构有基本相同,: ST -Link/V2+Mainly Controller +Power Mosfet;具体Block Diagram:

Figure 1.
STSPIN32评估板Block Digure

注:集成ST 连接调试器(ST-Link/V2) 便于评估板与电脑连接,读取/烧录数据;Mainly Controller部分, 主要是一款STPIN32+ 外围一些电阻电容之内。因STPIN32内部已经集成ST Cortex M0/G4 MCU 及相关的Driver Circuit, DC-DC, LDO, OP, Comparator,给使用者提供一个便捷/高性价比的设计方案。同时它支持给已经使用STM32F031 MCU软件直接移植。Power MOSFET,主要是6颗MOSFET,俩俩一组组成3个半桥直接连接至控制IC的DRIVER 输出端。

 

4. STEVAL-SPIN3202是一个三相无刷式电池直流电机驱动板评估板,硬件基于STSPIN32F0A和STD140N6F7,它提供了一个性价比高和容易实现低压电压的解决方案。

该评估板能实现矢量控制FOC算法和六步方波算法方便广大使用者测试和评估。

 

Figure 2.
STEVAL-SPIN3202 Demo

5.总结: 在这些STPIN32系列的评估板中,STEVAL-SPIN3202最据有它独特的优势,它是一款性价比高,设计简单。能同时在一块Demo 上分别实现矢量控制FOC和6-Step 方波2种算法。上述Demo相关 ST Web网址:

STEVAL-SPIN3201:https://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/solution-evaluation-tools/motor-control-solution-eval-boards/3-phase-motors-pmsm-bldc-acim/steval-spin3201.html

STEVAL-SPIN3202:https://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/solution-evaluation-tools/motor-control-solution-eval-boards/3-phase-motors-pmsm-bldc-acim/steval-spin3202.html

STEVAL-SPIN3204:https://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/solution-evaluation-tools/motor-control-solution-eval-boards/3-phase-motors-pmsm-bldc-acim/steval-spin3204.html

EVSPIN32G4/NH:https://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/solution-evaluation-tools/motor-control-solution-eval-boards/3-phase-motors-pmsm-bldc-acim/evspin32g4nh.html

如果你有这方法设计计划,又不熟悉STPIN32 Series的产品,还不下手搞一块,你在等什么!

 

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