STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)評(píng)估套件為基于非對(duì)稱半橋靈活轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞娜嚅_關(guān)磁阻電機(jī) (SRM) 驅(qū)動(dòng)提供了完整的解決方案。該套件包括STEVAL-CTM015A1驅(qū)動(dòng)器板、STEVAL-CTM015A2電源板和預(yù)裝配的1K/W散熱片。STEVAL-CTM015A1驅(qū)動(dòng)器板具有基于VIPER26L、LD1117S50和LD1117S33C的直流-直流電源、作為MCU的STM32F303CBT6以及用于N溝道功率MOSFET或IGBT的L6395D高壓、單芯片高側(cè)/低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器。STEVAL-CTM015A2電源板具有絕緣金屬基板 (IMS)、用于熱保護(hù)的NTC、用于每個(gè)IGBT的去耦柵極電阻器、用于過流保護(hù)的LMV331I比較器、STGB30H60DFB溝槽式柵極場(chǎng)終止型以及STTH15RQ06 Turbo 2軟快速恢復(fù)二極管。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)評(píng)估套件數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1評(píng)估套件具有基于TSV991IL的三分流電阻器電流檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，但也可安裝三個(gè)絕緣電流傳感器 (ICS)?？商峁┗赟TM32F303CBT6微控制器的軟斬波速度控制固件。

特性

• 驅(qū)動(dòng)器板 (STEVAL-CTM015A1)
  • 基于3個(gè)L6395D高壓?jiǎn)纹邆?cè)/低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器，可獨(dú)立控制高側(cè)和低側(cè)
• • 支持正交增量編碼器和霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)子位置傳感器
  • 基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的直流-直流電源
  • 支持主機(jī)3x絕緣電流傳感器 (IC) ，用于相位電流讀數(shù)
• 散熱片，用于散熱，熱阻為1K/W
• 電源板 (STEVAL-CTM015A2)
  • 絕緣金屬基板 (IMS)
  • 設(shè)有6個(gè)STGB30H60DFB IGBT和6個(gè)STTH15RQ06二極管，采用D2PAK-2封裝
  • 去耦柵極電阻
  • NTC檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，用于過熱保護(hù)
  • LMV331ICT過流保護(hù)比較器
  • 3分流電阻器檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)和TSV991IL運(yùn)算放大器，用于三相電流讀數(shù)

框圖

STEVAL-CTM015V1：1kW三相開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)評(píng)估套件深度解析

概述

STEVAL-CTM015V1是意法半導(dǎo)體推出的一款針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高性能評(píng)估套件。該套件為三相開關(guān)磁阻電提供完整的驅(qū)動(dòng)解決方案，基于非對(duì)稱半橋靈活變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，額定功率為1kW，支持400VDC直流母線電壓。該評(píng)估套件由驅(qū)動(dòng)板、功率板和散熱器組成，為電機(jī)控制工程師提供了完整的開發(fā)平臺(tái)。

系統(tǒng)架構(gòu)與組成

驅(qū)動(dòng)板（STEVAL-CTM015A1）

?核心控制系統(tǒng)?：

• ?主控芯片?：采用STM32F303CBT6微控制器，為系統(tǒng)提供強(qiáng)大的處理能力
• ?柵極驅(qū)動(dòng)?：基于三片L6395D高壓?jiǎn)涡酒叩蛡?cè)柵極驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)高低側(cè)的獨(dú)立控制
• ?電源管理?：集成基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的DC-DC電源，為系統(tǒng)提供+15V、+5V和+3.3V多路電源

?傳感器支持?：

• 支持正交增量編碼器和霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)子位置傳感器
• 可容納三個(gè)絕緣電流傳感器用于相電流讀取
• 支持三并聯(lián)電阻電流檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)

功率板（STEVAL-CTM015A2）

?功率器件配置?：

• ?IGBT模塊?：采用六顆STGB30H60DFB溝槽柵場(chǎng)截止型IGBT，額定參數(shù)為600V/30A
• ?快速恢復(fù)二極管?：配備六顆STTH15RQ06 Turbo 2軟超快恢復(fù)二極管，采用D2PAK-2封裝

?保護(hù)與檢測(cè)?：

• 過流保護(hù)：使用LMV331ICT比較器實(shí)現(xiàn)
• 過熱保護(hù)：集成NTC熱敏電阻傳感網(wǎng)絡(luò)
• 三并聯(lián)電阻傳感網(wǎng)絡(luò)和TSV991IL運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)三相電流讀取

散熱系統(tǒng)

套件配備了熱阻為1K/W的散熱器，確保在高功率運(yùn)行時(shí)的有效熱管理。

關(guān)鍵技術(shù)特性

電源架構(gòu)

該評(píng)估套件采用?多級(jí)電源轉(zhuǎn)換?設(shè)計(jì)：

• ?Flyback變換器?：實(shí)現(xiàn)400V轉(zhuǎn)15V/7V
• ?線性穩(wěn)壓器?：LD1117S50TR提供+5V/2A輸出
• ?低壓差穩(wěn)壓器?：LD1117S33CTR提供+3.3V輸出

電流檢測(cè)方案

系統(tǒng)提供?雙重電流檢測(cè)?選擇：

1. ?三并聯(lián)電阻方案?：基于TSV991IL運(yùn)算放大器的默認(rèn)配置
2. ?絕緣電流傳感器方案?：通過跳線選擇可安裝三個(gè)ICS

驅(qū)動(dòng)控制策略

套件支持?軟斬波速度控制?固件，基于STM32F303CBT6微控制器實(shí)現(xiàn)，提供靈活的電機(jī)控制算法。

應(yīng)用領(lǐng)域與優(yōu)勢(shì)

主要應(yīng)用

• ?電機(jī)控制系統(tǒng)?
• 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
• 電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)
• 家用電器高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1. ?高集成度?：采用先進(jìn)的IGBT和快速恢復(fù)二極管技術(shù)
2. ?靈活配置?：支持多種電流檢測(cè)方案和控制模式
3. ?完善保護(hù)?：集成了過流、過熱等多重保護(hù)機(jī)制
4. ?便于開發(fā)?：提供完整的硬件平臺(tái)和軟件支持

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

功率器件選擇

?STGB30H60DFB IGBT?采用溝槽柵場(chǎng)截止技術(shù)，具有：

• 低飽和壓降
• 高開關(guān)頻率
• 優(yōu)異的溫度特性

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

微控制器外圍電路精心設(shè)計(jì)，包括：

• 精確的ADC采樣電路
• 穩(wěn)定的時(shí)鐘電路（8MHz晶振）
• 完善的復(fù)位電路