STMicroelectronics STEVAL-PTOOL4A BLDC/PMSM評価ボード
STMicroelectronics STEVAL-PTOOL4A BLDC/PMSM評価ボードは、ハンドヘルドのバッテリ駆動ツールなどのアプリケーションで、ブラシレスDC（BLDC）または永久磁石同期モータ（PMSM）を制御するように設計されたコンパクトなシステムです。スロットルなどの標準入力セットで動作し、モータのトルク/スピードを制御し、最大250Wの電力を供給します。このボードは、適切な21V/250W電力ツールモータに接続できます。ヒートシンクや空気を循環させる装置を使用して、より高いピーク電力を供給し、より優れた電力損失を実現できます。
このリファレンスデザインは、ドリル機、グラインダー、ディスクカッター、丸型のこぎり、リーフブロワー、手持ち式芝刈り機などの電力ツールを実現するための高性能モータ制御に最適です。小型フォームファクタと十分な計算能力により、ドローン、車椅子、家電製品、電動自転車、ロボットプラットフォームなどのアプリケーションにも適しています。
STMicroelectronics STEVAL-PTOOL4Aには、トリプルハーフブリッジゲートドライバSTDRIVE101を介して6つの大電流MOSFETで構成される3相フルブリッジコンバータを制御するモータ制御アプリケーション向けに特に最適化された統合周辺機器を備えた高性能STM32G473CE MCUが含まれています。MCUには複数のADC周辺機器が搭載されており、モータ位相電流とバックEMF電圧の同時サンプリングが可能です。
このボードは、MCSDKライブラリを活用して、構成可能な6ステップアルゴリズムまたは高性能FOCアルゴリズムの両方のオプションを提供できます。
特徴
- 入力電圧：12V〜28VDC（公称21V）
- 出力RMS電流最大20A
- このボードは、次の主要デバイスで構成されています。
- STM32G473CET6: LQFP48（7x7mm）パッケージに収められた高性能Arm®ベースCortex®-M4 32ビットMCU+FPU
- MCUには、三角関数および算術演算アクセラレータ（CORDIC+FMAC）、モータ制御PWM用タイマ、デッドタイム生成が組み込まれています。
- STDRIVE101: VFQFPN（4x4mm）のトリプルハーフブリッジゲートドライバ（レギュレータ内蔵）
- STL220N6F7: 6つのNチャンネル60V、標準0.0012Ω120A、STripFET F7パワーMOSFET、PowerFLAT 5x6パッケージ
- L6981NDR: 38V、1.5A同期降圧コンバータ（PowerSO-8パッケージに格納）
- LDL112:逆電流保護機能付き1.2A低静止電流LDO（SO8-バットウイングパッケージに格納）
- TSV912IQ2T:デュアル・レール・ツー・レール入力/出力8MHzオペアンプ
- BAT54KFILM: 40V、300mA小信号ショットキーダイオード（シングル）
- BAT54SWFILM: 40V、300mA小信号ショットキーダイオード（シリーズ）
- 2STR2160:低電圧高速スイッチングPNPパワートランジスタ
- 2STR1160:低電圧高速スイッチングNPNパワートランジスタ
- 2STR21STPS0560Z: 60V、0.25Aパワーショットキー整流器
- ESDALC6V1-1U2 ESD保護用シングルライン低静電容量transil™は、高精度500mAレギュレータです。
- STM32G473CET6: LQFP48（7x7mm）パッケージに収められた高性能Arm®ベースCortex®-M4 32ビットMCU+FPU
- 効率的なモータ制御オプションを可能にするハードウェア機能
- シャントを介した3相電流センシング用の独立したADC
- バックEMFセンシング用の3つのADCチャンネル
- バス電圧センシング
- ゲートドライブを介したハードウェア過電流保護
- 温度センシング用オプション
- デジタルホールセンサまたはエンコーダ入力用オプション
- ヒートシンク取り付け用オプション
- 永久磁石同期モータ（PMSM）、ブラシレスDCモータ（BLDC）向けの機能豊富なSTM32モータ制御エコシステムを搭載
- モータ制御ライブラリ（MCSDK）、関連GUI、プロファイラによる幅広い構成可能性
- センサレス3シャントまたはシングルシャントベクトルフィールド指向制御（FOC）アルゴリズム（デフォルト）
- リクエストに応じて利用可能なSTの高性能STM32 ZeST（ゼロスピードフルトルク）アルゴリズムに最適
- センサレスまたはセンサ付き6ステップアルゴリズムのオプション
- ドライブダイナミクスの調整
- スイッチング周波数などの動作パラメータの選択
- 公称および障害状態のその他のパラメータ値（たとえば、電流しきい値全体で）
- トルクまたはスピードモード動作
- 過電流保護、低電圧ロックアウト、熱保護による完全保護
- STボードデザイナーによる構成例、JSONファイルも提供
- 接続性とユーザ制御の幅広いオプション
- デバッグ/プログラミング用のシリアルワイヤデバッグ（SWD）ポート
- SPI、UART、CAN/I2Cピン用の通信インターフェイス
- ボタンとトリマ用コネクタとオンボードのプッシュボタンスイッチ1つ
- 障害、ステータスLED、および照明用の外部LED用インターフェース
- ドーターカードによる拡張オプション
- MEMSセンサボードやメモリなどのドーターボード取付用コネクタ
- DC/DCコンバータの交換により入力電圧範囲を拡大するためのコネクタ
- 重要な信号またはDAC出力を監視してデバッグするためのボード上のテストランド領域
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