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產(chǎn)品展示
ST建立完整的電機驅動(dòng)生態(tài)系統加速產(chǎn)品創(chuàng )新

智能制造和高端消費電子市場(chǎng)的火爆將機器人、可穿戴設備、無(wú)人機、高性能家電等產(chǎn)品推上風(fēng)口浪尖,在工業(yè)和家電市場(chǎng)原本需求量就很大的電機驅動(dòng)與控制產(chǎn)品更是迎來(lái)新的市場(chǎng)爆發(fā)點(diǎn)。意法半導體(ST)是電機和運動(dòng)控制領(lǐng)域的先驅者,旗下的STSPIN 系列主要面向工業(yè)級應用,是其銷(xiāo)售量最大的電機驅動(dòng)產(chǎn)品家族,共有超過(guò)125種直流有刷電機、直流無(wú)刷電機和步進(jìn)電機的產(chǎn)品型號,從1.8V到80V均有可擴展的方案。

圖1  ST亞太區智能電源、IPAD、保護器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應用總監DAVID LUCCHETTI先生在介紹STSPIN產(chǎn)品特點(diǎn)及應用

據ST亞太區智能電源、IPAD、保護器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應用總監DAVID LUCCHETTI先生介紹,STSPIN電機驅動(dòng)器系列有一個(gè)共同的特點(diǎn),那就是集成了極高精度高效驅動(dòng)電機所需的所有性能,并且包括一個(gè)可降低主微控制器負荷的運動(dòng)曲線(xiàn)生成器,同時(shí)通過(guò)一套全面的保護和診斷特性確保穩固性和可靠性。自始至終,STSPIN電機控制IC系列產(chǎn)品以模塊化、可擴展、健壯性為開(kāi)發(fā)目標,為設計者提供滿(mǎn)足不同需求和系統架構的多種解決方案。其中,ST的步進(jìn)電機驅動(dòng)器,具有精確的定位和流暢的運動(dòng)曲線(xiàn),每步最多256個(gè)微步。有刷直流電機驅動(dòng)器能夠在很寬的電流和電壓范圍內驅動(dòng)一個(gè)或多個(gè)有刷直流電機。無(wú)刷直流電機驅動(dòng)器僅需使用很少的外部器件。尤其是,許多STSPIN電機驅動(dòng)IC都已采用自適應電流衰變控制方案和創(chuàng )新的電壓模式驅動(dòng),確保了高轉矩的精度和運動(dòng)平穩度。

面向電池供電等小功率應用
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設備的興起,市場(chǎng)上需要電池供電的電子產(chǎn)品越來(lái)越多。電機是便攜醫療注射泵和驅動(dòng)器、個(gè)人健身設備、便攜POS機、迷你機器人、安全監控設備、精密電動(dòng)工具、便攜式打印機等電子設備的核心組件,這些產(chǎn)品要求電機驅動(dòng)IC要有極低的功耗,同時(shí)尺寸也要做得很小,以便節省設備的空間。去年,針對便攜和電池供電設備,ST就推出了STSPIN220步進(jìn)電機驅動(dòng)器、STSPIN230三相無(wú)刷電機驅動(dòng)器、STSPIN240 1.3A有刷直流電機驅動(dòng)器三款單片低壓驅動(dòng)器。今年4月份,后續產(chǎn)品STSPIN250面世,它的高輸出電流尤其適用于中低功率設備,例如便攜打印機、POS支付終端機、消費電子設備、電動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)門(mén)鎖、電子玩具,以及注射泵、電動(dòng)牙刷等醫療保健產(chǎn)品。這款驅動(dòng)器還內置全面的保護功能,包括欠壓鎖保護(UVLO),非耗散過(guò)流保護、短路保護和過(guò)熱關(guān)斷。DAVID LUCCHETTI先生表示,現在,STSPIN產(chǎn)品家族完全滿(mǎn)足設計人員為便攜設備最常用的電機類(lèi)型選擇尺寸緊湊、使用簡(jiǎn)便等需求。

面向對功率和精準度有很高要求的應用
ST公司的POWERSTEP01系列在功率和精準度上表現出眾,它由步進(jìn)控制預驅動(dòng)加8個(gè)分立MOSFET構成,具有可編程、SPI界面和數字運動(dòng)引擎等特點(diǎn)。據DAVID LUCCHETTI先生介紹,相對分立器件解決方案,POWERSTEP01可以節省67%的PCB空間。因此,POWERSTEP01非常適合紡織機械、機器人焊接、工業(yè)條碼打印、工業(yè)推土機和攪拌器、縫紉機器等大功率應用。

面向智能工業(yè)和高端消費電子應用
如果說(shuō)上文提到的POWERSTEP01產(chǎn)品系列是把預驅動(dòng)芯片和功率芯片集成在一起,那么STSPIN32F0模塊就是在一個(gè)7mm x 7mm QFN微型封裝內整合了微控制器和模擬芯片,由
STM32 Cortex M0 MCU與三相半橋驅動(dòng)器組成(圖2),產(chǎn)品充分利用了ST獨有的功能豐富的STM32生態(tài)系統中功率控制固件庫和算法,簡(jiǎn)化了智能和功能豐富的電機精度控制開(kāi)發(fā)任務(wù)。DAVID LUCCHETTI先生認為,STSPIN32F0兼具基于微控制器的電機驅動(dòng)器的處理性能和靈活性與單顆芯片的易用性和空間利用率。其目標應用包括智能制造設備、電動(dòng)工具和散熱風(fēng)扇,以及新興的高端科技產(chǎn)品,例如無(wú)人機、機器人,以及內置高能效電機的家電,例如高性能便攜吸塵器或空氣凈化器等。

圖2  STSPIN32F0模塊STM32 Cortex M0 MCU與三相半橋驅動(dòng)器組成,可充分利用STM32生態(tài)系統中功率控制固件庫和算法

DAVID LUCCHETTI先生表示:“STSPIN電機驅動(dòng)器IC具有杰出的性能、特性和全面的支持,令設計電機控制應用變得更加容易,使各種應用中的直流有刷、步進(jìn)和無(wú)刷電機控制設計更加高效!睘榱酥С衷O計,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,針對工業(yè)和消費電子應用,ST還提供豐富的評估板以及低成本的即插即用探索套件,采用自助式設計,可與軟件接口共同使用,是初學(xué)者有經(jīng)驗設計者的理想開(kāi)發(fā)工具。由于配有嵌入式微控制器,還可與定制固件共同使用。此外,原理圖、BOM和Gerber文件更為設計人員提供了極大的便利。提供的軟件套件,能夠輕松快速地對電機驅動(dòng)解決方案進(jìn)行開(kāi)發(fā)。此外,STSPIN電機驅動(dòng)器還可以在一個(gè)開(kāi)放、靈活、經(jīng)濟的開(kāi)發(fā)環(huán)境中結合STM32 MCU進(jìn)行評估,從而快速開(kāi)展原型設計。憑借完整的生態(tài)系統,STSPIN已經(jīng)成為業(yè)界銷(xiāo)量最大的電機驅動(dòng)產(chǎn)品家族。


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