Das Referenzdesign für Motorsteuerungs-Anwendungen hoher Leistung kann als Plattform für Entwicklungs- und Prototyping-Aktivitäten genutzt werden. EVLSERVO1 hat Abmessungen von 50mm x 80mm x 60mm und bietet eine Leistung von 3kW. Es enthält Funktionen für die Ansteuerung von Servomotoren für Industrie- und Heimautomation, Hausgeräte, Servoantriebe, E-Bikes sowie Service- und Automatisierungsroboter.

Technische Details

Ausgestattet mit dem Motortreiber STSPIN32G4, ermöglicht das EVLSERVO1 die Implementierung sensorloser oder sensorbasierter Vektorregelungen (Field-Oriented Control, FOC) mit einem, zwei oder drei Shunts, von Positions- und Drehmomentregelungs-Algorithmen oder der Sechsschritt-Kommutierung. Das Referenzdesign kombiniert den STSPIN32G4 mit einer für nominelle Busspannungen von 24V bis 48V optimierten Leistungsstufe.

Das System kann bürstenlose Dreiphasen-Motoren mit Leistungen bis zu 2kW (mit Kühlkörper) oder bis zu 3kW (mit zusätzlichem Lüfter) ansteuern. Die Systementwicklungs-Plattform enthält Schaltungen für die Nutzbremsung und die Triple-Shunt-Topologie zum Erfassen der Ströme in den Motorwicklungen im differenziellen Modus. Die Plattform unterstützt die Verwendung von Halleffekt-Sensoren, Inkremental-Encodern und Absolut-Encodern mit UART- oder SPI-Kommunikation. CAN-Transceiver sind integriert.

Als Herzstück des EVLSERVO1 …

fungiert der STSPIN32G4, der ein 9mm x 9mm großes VFQFPN-Gehäuse besitzt. Das zur Ansteuerung bürstenloser Dreiphasen-Motoren dienende SiP-Modul kombiniert drei Halbbrücken-Gatetreiber mit einem STM32G4-MCU und Power-Management-Schaltungen und kommt mit einer Stromversorgung aus. Die Integration eines hardwaremäßigen Überspannungsschutzes für die externen MOSFET-Schaltungen sowie der Bootstrap-Dioden verringert den Aufwand an externen Bauelementen.

Die Leistungsstufe des EVLSERVO1 ist auf dem STSPIN32G4 platziert, um eine maximale Gesamt-Leistungsdichte zu erzielen. Sie besteht aus sechs parallelgeschalteten Paaren von MOSFETs des Typs STL160N10F8 mit einem RDS(on)-Wert von 3,2mΩ (max.).

Das EVLSERVO1 unterstützt das Prototyping auf Basis des STM32-Entwicklungssystems, dessen Angebot an Softwarebibliotheken und Beispielen genutzt werden kann. Die GUI-basierte Workbench X-CUBE-MCSDK von STMicroelectronics ermöglicht das Konfigurieren der Parameter der Motorregelungs-Firmware, was teils in Echtzeit erfolgen kann.

Das EVLSERVO1 ist ab sofort für 168 US-Dollar erhältlich.