STSPIN32G4数据手册集成电路（IC）的电机驱动器控制器规格书PDF

描述 Description

STSPIN32G4是一款集成度和灵活度很高的电机控制器，其主要用途为驱动三相无刷电机，可帮助设计师选择最合适的驱动模式并减少PCB面积和总体材料成本。该产品内嵌有一个1 A（源/灌）电流的三半桥栅极驱动器来驱动外部MOSFET。此外，该产品还嵌入了三个自举二极管。产品集成有互锁功能，因此同一半桥的高、低侧不会同时导通。还有一项保护功能将通过硬件监控VDS电路来实现；该电路会对六个外部MOSFET进行持续监控，一旦检测到其中一个MOSFET的VDS出现过压，就会关闭所有栅极驱动器输出。过压阈值需通过专用的SCREF引脚进行设置。该器件内置了集成式电源管理结构，能够通过唯一一个外部提供的电机供电电压VM生成所需的全部电源，从而实现了完全自供电。内嵌有功率的嵌入式可编程降压调节器可通过电机供电电压VM生成栅极驱动器所需的供电电压。可通过专用的配置寄存器选择8 V（默认值）、10 V、12 V和15 V等四种不同的VCC输出值。可以使用内部高精度低压降线性稳压器 (LDO) 通过REGIN输入电压生成3.3 V供电电压 (VREG3V3)。3.3 V输出电压将同时为微控制器和栅极驱动器的逻辑部分供电。m该产品具有短路、过载和欠压状态保护功能。也可以不适用内部的降压调节器和LDO稳压器，利用外部的VCC和VREG3V3进行供电。当STSPIN32G4处于待机模式时，系统将使用另一个内置的极低的静态电流调节器将总消耗电流降低至15μA的典型值。该内置MCU (STM32G431VBx3) 基于高性能的32位ARM® Cortex®-M4内核（工作频率可达170 MHz），具有单精度浮点单元 (FPU)、全套DSP（数字信号处理）指令和存储器保护单元 (MPU)，可有效增强应用的安全性。这款微控制器之所以能够代表先进电机控制应用的主流选择，要归功于其十分丰富且具体的功能配置，例如两个快速12位ADC (4 Msps)、四个比较器、三个运算放大器、四个DAC通道（2个外部通道和2个内部通道）、一个内部电压参考、一个通用32位定时器、两个专用于电机控制的16位PWM定时器、七个通用16位定时器以及一个16位低功耗定时器。该器件还内嵌了具备多种保护机制的高速存储器（128 KB的Flash存储器和32 KB的SRAM），多达40个可用的GPIO，数学/算术函数加速外设（用于三角函数的CORDIC和用于滤波函数的FMAC单元），主要接口（I2C、SPI、UART和CAN），一组全面的节能模式以及面向ADC、DAC、运算放大器和比较器的模拟独立电源输入。该微控制器功能丰富且支持运行性能超高的电机控制算法，可为用户带来前所未有的灵活性；即使在面对最具挑战性的运动控制应用时，也能够帮助其选出最合适的控制解决方案。用户可对STSPIN32G4进行编程，以便运行支持单分流、双分流或三分流的传感器或无传感器磁场定向控制 (FOC) 算法；更高级的位置或扭矩控制算法；或是更传统的六步控制模式。STSPIN32G4还具备一整套保护功能和更宽的温度范围（-40°C至+125°C），可确保在最为严苛的工业应用环境中稳定运行。我们为该器件提供了SWD和JTAG接口，用于对微控制器进行固件编程和调试。最后，凭借额外的外部三相驱动器（如STDRIVE101），用户可以使用STSPIN32G4高效驱动两个独立的三相BLDC电机，从而实现前所未有的材料节约和应用优化效果。

特性 Features

• 电机供电电压为5.5 V至75 V
• 三相栅极驱动器：
•支持1 A灌/源电流
•可对功率级MOSFET进行VDS监测
•集成自举二极管
•可通过I2C接口对驱动配置及读取状态寄存器，可带来最佳的应用适配效果
•可防止上下管直通
• 集成32位ARM® Cortex®-M4 MCU+FPU内核的STM32G431微控制器：
•时钟频率高达 170 MHz
•面向三角函数的CORDIC数学硬件加速器
•具有专有代码读保护 (PCROP)、安全存储区域和1 KB OTP，128 KB Flash存储器
•32 KB的SRAM存储器，带有硬件奇偶校验
•2个用于电机控制的16位高级定时器，最多支持6个PWM通道
•8个通用定时器
•2个12位分辨率ADC（多达19个通道），转换速率为4 Msps
•4个12位DAC通道
•4个超快速轨到轨比较器
•3个同样适用于PGA模式的轨到轨运算放大器
•内部高精度电压参考
•高达40个GPIO
•丰富的接口：I2C、SPI、UART和CAN
• 通过灵活的集成式电源管理实现自供电
•VCC降压转换器最高可支持200 mA的电流，内置了功率MOSFET且支持可编程输出电压
•3.3 V LDO线性稳压器（最大电流150 mA）
•可在待机期间为MCU供电的低静态电流线性稳压器
• 全方位的保护功能：热关断、短路、过载和UVLO保护
• 可以用同一MCU同时控制2个电机
• 可置于待机模式，以减少功耗
• 可通过SWD或JTAG实现片上调试功能
• 更宽的温度范围：-40 ℃至+125 ℃

简介

STSPIN32G4属于集成电路（IC）的电机驱动器控制器。由制造生产的STSPIN32G4电机驱动器，控制器产品属于电机驱动器和控制器电源管理集成电路 (PMIC) 系列，可用于控制或操作从某电源施加到电机或相关机电执行器的电源。所实现的具体功能和特性集根据预期负载和预期应用的特性有很大差异，范围从用于有刷电机的简单开环速度控制到基于步进电机的高级闭环运动控制。