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2023年6月14日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下友尚推出基于意法半導(dǎo)體（ST）STM32G431芯片的小體積300W BLDC電機(jī)控制方案。

圖示1-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的小體積300W BLDC電機(jī)控制方案的展示板圖

隨著人們節(jié)能環(huán)保的意識(shí)不斷提升，BLDC電機(jī)作為一種高效、環(huán)保、智能化的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，正逐漸成為各種電動(dòng)化工具的的主流選擇。在這種趨勢下，大聯(lián)大友尚推出了基于ST STM32G431芯片的小體積300W BLDC電機(jī)控制方案，該方案有助于提高電動(dòng)設(shè)備的能源效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

本方案通過使用STM32G431撰寫PMSM控制算法，并采用三個(gè)Hall-effect sensor 信號(hào)作為電機(jī)位置回授，借此達(dá)成FOC的控制，使電機(jī)可精確將電流輸出在正確的相位，提供較小的驅(qū)動(dòng)電流。

STM32G431是基于Arm® Cortex®-M4內(nèi)核的通用型MCU，并內(nèi)置模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可作電流回授及模擬命令輸入。不僅如此，產(chǎn)品還搭載了基于霍爾效應(yīng)傳感器（Hall-effect sensor）實(shí)現(xiàn)的計(jì)數(shù)器，可作為電機(jī)磁極角位置及軸轉(zhuǎn)速的檢測。并且器件搭載的脈波寬度調(diào)變（PWM）功能，可用于變頻器的控制。借助這些功能，本方案將減少硬件電路，在降低成本的同時(shí)，提高電機(jī)性能。

圖示2-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的小體積300W BLDC電機(jī)控制方案的方塊圖

經(jīng)測試，本方案驅(qū)動(dòng)器效率可達(dá)93%@300W（drive output），電機(jī)效率可達(dá)80%@250W（motor output），并且方案小體積的設(shè)計(jì)也可使其適用于各種小型化產(chǎn)品中。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

• STM32G431 MCU內(nèi)置有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可作電流回授及模擬式轉(zhuǎn)速命令的輸入；
• 基于霍爾效應(yīng)傳感器（Hall-effect sensor）的計(jì)數(shù)器，可用于電機(jī)磁極角位置及軸轉(zhuǎn)速的檢測；
• 脈波寬度調(diào)變（PWM）功能，作為變頻器的控制，可減少硬體電路，降低成本，提高性能。

方案規(guī)格：

• 驅(qū)動(dòng)器效率：93%@300W（drive output）；
• 電機(jī)效率：80%@250W（motor output）；
• 額定電流：1.2A rms；
• 加/減速時(shí)間：<1.5sec（靜止加速至1000 RPM@no -load）；
• 最大驅(qū)動(dòng)電流：200%額定電流可持續(xù)5sec；
• 轉(zhuǎn)速控制范圍：100 ~ 4000 RPM；
• 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)率：<±1.5%（額定轉(zhuǎn)速）；
• 軟件設(shè)定功能：輸出轉(zhuǎn)矩限制（預(yù)設(shè)200%額定電流）；
• 驅(qū)動(dòng)器功能：

轉(zhuǎn)速控制及矩限制；

正反轉(zhuǎn)控制；

簡易加減速控制；

應(yīng)用：工具機(jī)平臺(tái)移動(dòng)控制。