在當(dāng)今的電機(jī)控制設(shè)計(jì)領(lǐng)域，工程師們面臨著諸多挑戰(zhàn)。他們不僅需要提高系統(tǒng)性能，還要縮小PCB尺寸并降低成本。此外，提升能效的需求日益增長，即使是小幅改進(jìn)也頗具挑戰(zhàn)。代理銷售意法半導(dǎo)體旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能向您推薦STSPIN32G4，款集成了高性能MCU和靈活電源管理系統(tǒng)的電機(jī)控制器，旨在有效應(yīng)對(duì)這些難題。如需STSPIN32G4產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

一、緊湊設(shè)計(jì)與強(qiáng)大性能兼得

STSPIN32G4將三相門極驅(qū)動(dòng)器、STM32G431 MCU和電源管理系統(tǒng)集成于一體，成功解決了多項(xiàng)工程挑戰(zhàn)，并開啟了新的應(yīng)用場(chǎng)景。

1. 小身材釋放大能量

內(nèi)置的MCU賦予了STSPIN32G4卓越的計(jì)算能力，尤其適合高端吸塵器中的高速電機(jī)控制。在無傳感器磁場(chǎng)定向控制（FOC）應(yīng)用中，如果CPU內(nèi)核性能不足，轉(zhuǎn)換速率會(huì)受到影響。傳統(tǒng)方案通常需要兩到三個(gè)分流電阻來彌補(bǔ)這一短板。而STSPIN32G4憑借其強(qiáng)大的算力，僅需一個(gè)分流電阻即可完成任務(wù)。因此，它能夠以更少的元件實(shí)現(xiàn)更高的性能，顯著簡化設(shè)計(jì)并提升效率。

2. 多功能集成芯片

這款MCU不僅受到研發(fā)協(xié)作機(jī)器人或?qū)б噲F(tuán)隊(duì)的青睞，還因其豐富的外設(shè)資源而備受好評(píng)。例如，在驅(qū)動(dòng)兩組輪子的應(yīng)用場(chǎng)景中，傳統(tǒng)的電機(jī)控制器往往無法提供足夠的ADC通道，導(dǎo)致必須使用兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。而STSPIN32G4提供了兩組PWM定時(shí)器和12位ADC等資源，使得一顆芯片就能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，從而簡化了設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。

3. 高度集成節(jié)省空間

隨著市場(chǎng)對(duì)便捷性和成本效益的要求不斷提高，電機(jī)控制產(chǎn)品的尺寸變得越來越小。相比采用分立元件構(gòu)建的解決方案，STSPIN32G4的高度集成特性可將整體設(shè)計(jì)尺寸縮減65%。這使得工程師可以將控制系統(tǒng)安置在電機(jī)后部，設(shè)計(jì)出體積更小巧的產(chǎn)品，如電動(dòng)自行車、吸塵器和電動(dòng)工具等。

二、降低成本并提升能效

1. 高效電源管理

基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果顯示，相較于使用外部組件搭建的系統(tǒng)，STSPIN32G4可使整體功耗降低3%至5%。盡管這只是小幅改進(jìn)，但對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來說卻意義重大。通過采用一款靜態(tài)電流極低的穩(wěn)壓器，STSPIN32G4將典型待機(jī)功耗降至15μA，實(shí)現(xiàn)了出色的電源效率。這不僅有助于打造更緊湊的設(shè)計(jì)，還能省去外部冷卻系統(tǒng)，從而進(jìn)一步降低物料清單（BoM）成本。

以往，系統(tǒng)的最高支持電壓僅為48V，而STSPIN32G4則將這一上限提升至75V。此外，它還配備了過流保護(hù)機(jī)制及冗余的漏源電壓（VDS）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)檢測(cè)到過壓情況時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉所有柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出。這種設(shè)計(jì)特別適用于連接電網(wǎng)的大型家用電器，因?yàn)檫@些設(shè)備經(jīng)常受到市電電壓波動(dòng)的影響。STSPIN32G4更寬的電源電壓范圍和保護(hù)功能使其能夠更好地應(yīng)對(duì)這些異常情況。

2. 靈活的電源管理

盡管高度集成的解決方案為工程師帶來了便利，但也引發(fā)了差異化設(shè)計(jì)的擔(dān)憂。為此，ST為用戶提供了高度的定制化選項(xiàng)。例如，開發(fā)人員可以通過I2C接口對(duì)寄存器進(jìn)行編程，以使用STSPIN32G4的VCC降壓轉(zhuǎn)換器。此外，ST還發(fā)布了一份應(yīng)用說明，詳細(xì)介紹了如何通過添加外部組件，將降壓穩(wěn)壓器應(yīng)用于降壓-升壓配置中。這樣，工程師可以選擇繞過降壓穩(wěn)壓器和低壓差（LDO）穩(wěn)壓器，僅依賴外部的VCC電源供電。

對(duì)于那些需要高精度電源設(shè)計(jì)的用戶，可以選擇忽略STSPIN32G4內(nèi)置的穩(wěn)壓器。而對(duì)于其他用戶，則可以利用其VCC降壓轉(zhuǎn)換器為外部組件（如存儲(chǔ)模塊）供電，從而簡化設(shè)計(jì)。此外，開發(fā)者還可以根據(jù)需求啟用或禁用待機(jī)模式。這對(duì)于電動(dòng)工具等產(chǎn)品尤為重要。例如，當(dāng)用戶隔幾個(gè)月甚至幾年再次拿起電鉆時(shí)，希望電鉆立刻可用。在這種情況下，工程師希望將系統(tǒng)與電池完全斷開，以最大限度地延長電池壽命。

三、多樣化應(yīng)用場(chǎng)景與靈活性

STSPIN32G4為工程師提供了更大的靈活性。他們可以選擇使用6步驅(qū)動(dòng)電路或磁場(chǎng)定向控制（FOC），無論是在帶傳感器還是無傳感器模式下，甚至可以選擇使用一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)分流電阻。這種靈活性使開發(fā)者能夠根據(jù)具體需求控制測(cè)量數(shù)據(jù)的采集量。因此，STSPIN32G4適用于多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景，幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并優(yōu)化運(yùn)營效率。

1. 應(yīng)用于高端吸塵器

STSPIN32G4的高性能MCU非常適合高端吸塵器的高速電機(jī)控制，能夠顯著提升吸塵器的工作效率和使用壽命。

2. 協(xié)作機(jī)器人和導(dǎo)引車

這款控制器豐富的外設(shè)資源和強(qiáng)大的計(jì)算能力使其成為協(xié)作機(jī)器人和導(dǎo)引車的理想選擇，能夠輕松驅(qū)動(dòng)多個(gè)電機(jī)，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3. 電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具

STSPIN32G4的高度集成特性和高效電源管理功能使其適用于電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具等產(chǎn)品，幫助設(shè)計(jì)出更小巧、高效的設(shè)備。

總之，STSPIN32G4通過其高度集成的設(shè)計(jì)和靈活的電源管理功能，有效應(yīng)對(duì)了現(xiàn)代電機(jī)控制設(shè)計(jì)中的多重挑戰(zhàn)。無論是提升性能、縮小尺寸還是降低成本，STSPIN32G4都能提供卓越的解決方案。其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和高度的可定制性，使其成為工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)高性能電機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)的理想選擇。如果你正在尋找一款高性能、多功能的電機(jī)控制器，STSPIN32G4絕對(duì)是你的不二之選。