ST:Single-Shunt-BLDC-Motorcontroller spart Platz, Zeit und Stückliste

STMicroelectronics hat seine programmierbare Motorcontroller-Familie STSPIN32 um das STSPIN32F0B-System-in-Package für eine kostengünstige Einzel-Shunt-Strommessung erweitert. Die neue Motorsteuerung ist eine ideale All-in-One-Lösung für den wachsenden Markt der akkubetriebenen Elektrowerkzeuge.

Durch die Integration eines einzelnen Operationsverstärkers für die Strommessung spart der STSPIN32F0B einzelne 3-Phasen-BLDC-Spulenstrommesswiderstände ein und stellt zusätzliche I/O-Pins für Benutzerfunktionen zur Verfügung. Der neue SiP enthält einen 48-MHz-STM32F031x6-Mikrocontroller, der einen 6-Schritt-Motorsteuerungsalgorithmus sowie andere Funktionen auf Anwendungsebene ausführen kann. Mit 20 GPIO-Pins ermöglicht der STSPIN32F0B einen einfachen Zugriff auf die internen Funktionen der MCU, die bis zu fünf Allzweck-Timer, einen 12-Bit-ADC und einen Temperatursensor umfassen. Die MCU bietet auch I2C-, UART- und SPI-Ports.

Der STSPIN32F0B SiP enthält einen dreifachen Halbbrücken-Gate-Treiber, der bis zu 600 mA pro Kanal in externe MOSFETs zur Stromversorgung des Motors einspeisen kann. Darüber hinaus stellen ein 3,3-V-DC/DC-Abwärtswandler und ein 12-V-Low-Dropout-Regler (LDO) die Spannungsschienen zur Versorgung der MCU, des Gate-Treibers und der externen Komponenten bereit, wodurch die Materialliste weiter reduziert und die Gesamtsystemeffizienz verbessert wird.

Weitere integrierte Features sind Bootstrap-Dioden für einen zuverlässigen Start und Schutzmechanismen, die einen robusten Betrieb auch in anspruchsvollen Industrieanwendungen gewährleisten. Dazu gehören in Echtzeit programmierbarer Überstromschutz, Cross-Conduction/Shoot-Through-Verhinderung, Unterspannungssperre (UVLO) an allen Netzteilen und Übertemperaturschutz.

ST bietet eine Auswahl an gebrauchsfertigen 6-Schritt-Motorsteuerungsalgorithmen für die sensorgesteuerte oder sensorlose BLDC-Steuerung als Teil eines vollständigen Satzes von Hardware-, Software- und Firmware-Tools, die die Entwicklung neuer Produkte mit der STSPIN32-Familie vereinfachen und rationalisieren . Darüber hinaus ermöglicht der Zugriff auf den integrierten Bootloader des STM32 Over-the-Air-Firmware-Updates, um die Flexibilität zu erhöhen und die Betriebskosten zu senken.

Der STSPIN32F0B verfügt über einen erweiterten Versorgungsspannungsbereich von 45 V bis hinunter zu 6,7 V, was den Einsatz in einer Vielzahl von Produkten ermöglicht, einschließlich tragbarer Geräte, die mit nur zwei Lithium-Polymer-Zellen (LiPo) betrieben werden. Um Strom zu sparen, wenn der Motor im Leerlauf ist, und damit die Batterielaufzeit zu maximieren, ist ein Standby-Modus verfügbar, der alle Schaltungen außer dem DC-DC-Wandler deaktiviert, der die MCU versorgt. Der STSPIN32F0B ist jetzt in Produktion und in einem kompakten 7 x 7 mm QFN-Gehäuse erhältlich.