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答疑汇总|STM32技术周-Day1工业与能源 在线演讲Q&A

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STMCU-管管 发布时间:2022-9-16 09:31
答疑汇总|2022 STM32中国线上技术周-Day1工业与能源 在线演讲Q&A
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今天为大家带来第一天技术问答,欢迎大家来学习
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STM32塑造智能工业控制平台
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Q:ST 在光伏逆变器现在常用有那些MCU系列?未来主推那些型号?
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A:STM32在光伏逆变器市场有着优秀的表现, 整体上绝大部份的光伏逆变器客户都在使用着STM32, 在人机界面、通讯、监控模块部分主要在使用STM32F1/F4/G4/H7/F2 等系列, 现在已经成为市场上主流和优选。在光伏逆变核心主控方面, 主要在使用STM32G4/H7两个系列, 现在已经成为几家头部客户的优选和正在取代传统DSP进入了的平台化阶段, 对于众多客户的新的设计,我们也建议广大客户使用我们的更具有高性价比的STM32G0/G4/H7 MCU , 至于未来主推哪些型号, 我们建议我们的用户根据自己产品SPEC要求,比如MCU 的资源和外设封装等选择自己适合的具体型号。   
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Q:STM32目前在工业自动化伺服领域知名度如何? 排名?
A:目前我们STM32在工业自动化领域可以说是无处不在, 特别是伺服领域我们付出了很多不懈的努力,现在已经成为市场的主流和平台优选, 现在我们可以看到STM32F4/F7/H7这么多年已经被众多用户广泛使用, 现在我们可以说,在伺服领域主控MCU, ST 已经是主要供应商, 而且从市场使用情况看, 已经处于TOP1位置。  1 ]1 _* Y  w+ I/ o

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Q:STM32在工控领域生态系统建设有哪些?
A:关于生态系统建设这个问题, 我们从三个角度来看,$ r# p! X' B# ]( i& v0 b& C9 W
I. 芯片本身, 我们有着丰富的STM32产品线, 产品可以覆盖从低端到高端, 低成本到好性能, 简单应用到负责应用的全方面的MCU/MPU平台, 产品应用广泛覆盖光伏,电机控制,电源,自动化领域的平台要求;; O) |- m9 N) }' o) S+ f0 S
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II 硬件方面:我们分别针对各个STM32系列, 开发出一系列的NUCLEO 板, 评估版, 开发板,可以方面用户的评估开发,加快产品的上市;: t, L# ?  u& S$ g) t

7 C( }! b$ N; V( P0 r9 A III. 软件解决方案方面, 我们有针对电机控制的MCSDK 电机开发软件库,而且目前代码是完全开放的, 我们有针对HMI显示应用的图形用户界面TOUCHGFX , 有针对数字电源的评估套件,在功能安全方面, 特别是CLASS B, SIL 方面, 我们有针对几乎所有STM32系列,有通过TUV认证的符合IEC61508标准的软件包等,我们致力于把STM32打造成工业应用领域的百宝箱。2 ^% w5 f  M: F0 A$ X
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Q: STM32H7怎么能达到ns级别的延时,配置Systick嘛,有这个例程嘛?
A: 如果主频是550MHz的STM32H723,那么Timer延时最小为1/550MHz = 1.8ns;不过这个是理想情况,还要考虑指令的执行占用周期去配置。
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Q :STM32G4、STM32H7相比于STM32F4有什么优势呢?
A : STM32G4的模拟远远强于STM32F4;STM32H7的主频,资源超过STM32F4,同时STM32H7是双精度浮点,有双核产品。7 p$ p" B" e, e* L* g
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Q : 有步进电机驱动的解决方案吗?
A : 有专用的步进电机驱动芯片,在ST官网搜索Step Motor可以找到资料。
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3 ?, f. O0 ^. h
Q: 有没有功能安全类的MCU?
A: 针对STM32MCU,我们可以提供CLASS B符合IEC60730 ,SIL 2/SIL3,符合IEC61508(SIL2/SIL3), 并且通过TUV 认证(SIL2/SIL3)的功能安全软件包(CLASS B . SIL2/SIL3),并且提供一系列的说明应用文档。: s  h( u5 u: F9 H
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Q:ST MCU gpio输出一串预设的数字序列最快能达到多少频率?是哪个型号?
A:实际翻转可以很大,主频400MHz,最快200MHz的Timer翻转,但受限于IO口的电容,需实际去配置端口。3 s& P" d* i8 N. \. _+ z

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Q:有些工业产品功能简单,不需要很高性能MCU,但又需要简单人机界面,采用分辨率较低的OLED,采用哪种GUI合适?
A:推荐touchgfx,基于STM32G0即可完成GUI的设计与显示驱动。
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Q:HAL库对比标准库有哪些优势?可移植性怎么样?
A:易读性,可移植性更好,开发者基本不需要再关注最底层的寄存器操作。
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2 c0 T  }# _3 cST传感器赋能工业物联网
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Q: 请问STM32G4、STM32H7的数学加速器挂在总线上,是如何保证计算结果的实时性呢?
A: 数学加速器是内核之外的硬核,不影响内核的运行。# w6 P0 ^: K, M

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Q :高精度pwm支持高精度周期调整吗?
A :调频调宽都支持。
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Q : STM32G4的三角函数加速是怎么用的,官方提供库吗?
A :三步走,配置,参数输入,最终取得结果;在培训文档中有;STM32Cube库有示例代码,Cordic单元。
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Q:STM32G4的皮秒定时器如何实现?
A: 内部包含高精度定时器,精度可以达到ps。
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Q:STM32H7有复杂的总线结构,总是担心总线之间会打架,造成运行性能下降,编程时应该注意哪些方面呢?
A:总线内部还有仲裁机制,一般情况下无需关注总线的冲突。1 ^2 t" W+ c6 J: B) f
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新功能,新体验——X-CUBE-MCSDK- Y8 R7 @0 H/ {/ d, c% F

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Q:MCSDK现在完全开源的吗 ?
A:目前官网上可以下载到三个版本,5.4.8 , 5.Y.4 ,6.0 ,其中5.4.8 和5.Y.4 都分两个版本可供下载,一个是可以直接下载的带算法库的版本,一个需要邮箱去直接申请的源码版本。6.0的话只有一个版本,大家可以直接下载源代码。/ J% Q; g; B/ c
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Q: STM32G4在电机控制上有什么优势 ?
A: STM32G4是ST的主流产品,采用的是arm M4的内核,主频可以达到170M。具有ART falsh加速器,CCMSRAM,可以把电机运算的高频任务放入里面执行 ,Cordic数学运算器,可以用来做电机控制的三角函数等数学计算,还有FMAC数字滤波器。除此之外,还有丰富的模拟外设,比如12bit的ADC ,运放器和比较器。
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Q: MCSDK上现在有集成PFC算法吗 ?
A:目前只有一个基于F3的带单路PFC控制的示例代码 ,当然我们后续会对更多的型号进行支持。, ^4 N' I0 V3 [, A0 U" ~8 m9 Z: R

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Q: 做并网PFC时电网锁相要用到atan2/sin/cos等三角函数,这这些函数的运算时间大概多久?是算法还是查表实现的?精度怎么样?之前用过M3来调用math库里面的atan2函数,运算时间大概20us,20k开关频率一般一个控制周期才50us,基本不能用,自己做了个查表函数精度差.
A: 使用STM32G4的cordic计算三角函数,可以做到ns级就完成一个sin,cos的计算。
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Q: STM32G4能不能做多路的LED驱动,调光深度做到65536 ,刷新频率做到40K?
A; 使用高精度定时器可以实现。! n2 A: M. F' V! j

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Q: 伺服位置环算法,是从那个mcsdk版本开始有的?workbench5.4 调试界面,没有位置环调试选项
A: 调试界面的话,请使用SDK5.y或者SDK6.0的Pilot,调试GUI可以自由选择,位置控制可以选择提供的PositionControlApp。7 Z5 f4 m  l$ }2 @4 ]- w2 x) ?, _
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Q: 只支持单电机控制吗?
A: SDK5.Y和6.0目前只支持单电机,后续会更加丰富。如果目前需要使用双电机,请使用SDK5.4.x版本。3 P' w; M+ P# {5 @2 b$ z- u

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Q: 对于直线电机的控制STM32Cube有例程吗?
A: 如果选用绝对位置编码器可以是使用目前的SDK,如果是相对位置编码器,需要初始位置,可以在代码里做一些改动。
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0 h, p2 K. w. B
Q:  STM32G4对应电机驱动的载频有限制吗 ,不能超过20k hz?
A: 对载频没有限制, 60k也可以,对最大调制索引有限制,需要大于81%
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Q: 碳化硅mos管和普通mos差别在哪里?
A: 最重要的是SiC MOS的反向恢复特性要比Si MOS更好,而且其Rdson在高温下也能保持较低的值,可以更好的应用在开关电源中。
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Q: SIC MOS的VGS比普通的要高一些吗?
A: SiC MOS的工作电平一般推荐是18V,从而获得较低的Rdson,但其门限电压要比Si MOS要低。2 ^$ }6 i! @6 e  e% k& w

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Q: 在开发调试ST FOC时,有什么方法将内部变量监控起来?
A : 可以使用SDK5.y和SDK6提供的Motor Pilot工具。不仅可以监控低频任务中的变量,还可以监控高频任务中的变量,也可以自己添加变量进行监控。
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基于STM32的工业电机解决方案和实现高性能绿色能源的功率器件
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Q:ST家用空调室外机基于STM32G4解决方案的特点有哪些?
A:分以下几个方面来回答这个问题:
/ Y' ?6 `: f" e' n; _首先从整体上讲,它是一个满足不同功率段(从1kw到7kw)、不同硬件架构需求的解决方案(这是指可以控制电机的数目可以选择1.2.3及PFC架构可以选单通道或交错式PFC;+ A5 F% F( [. m* J7 n
6 Q( ^- p; b6 u/ ?; C6 A
其次,高集成度,STM32G4除了有加速计算性能的Cordic、CCRAM、浮点处理器等,还集成了运放、比较器等丰富的模拟外设。配合ST SLLIMM IPM、VIPER等,可以使减少PCB面积,
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降低外围器件的数目,同时也易于工厂的生产;  Z! G. d$ f# L. M) y

# \8 S4 Y7 A7 x, y& f* m第三,高运算性能,STM32G4 MCU 具有170兆的主频,在控制三个电机的同时,交错式PFC的PWM频率可达80k或更高, 这样的处理性能,为更智能、更节能的电机控制模型算法提供了硬件基础;% F# c& Y0 i+ E- S' [9 l

" H: ~2 s" F0 U+ m第四,丰富的生态系统包括,工具软件像STM32CUBEMX、power studio在线仿真工具等,同时,有完整的专利算法用于,压缩机转矩补偿、降低噪音和抖动的谐波补偿、室外风机的顺、逆风启动算法等,多名经验丰富的电机控制专家团队持续的研发。
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Q:ST冰箱电机控制硬件和软件未来发展的方向是什么?
A:目前我们STSPIN32F0601这颗SIP,集成了MCU和预驱,在冰箱市场取得了很好效果和积极的反馈,和分离的方式相比较,使用SIP可以减少PCB尺寸,减少器件个数,减少layout时间,降低layout的难度,降低信号干扰,方便生产加工等等,
4 ]. m0 H8 w2 F
0 m/ S) n9 E' r4 i具有这么多的优点,我们还会持续更新这个产品上的产品。我们的STSPIN32G0601, 内部集成STM32G031,STM32M0+内核,64M主频,64kflash,在10月份可以有样品提供,明年量产;/ l  p# x  q& O
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在功率器件部分我们的STD8N60DM2 8A的mosfet在冰箱市场上相对于使用IGBT的方案取得了更高的效率,更加节能。在高效节能方案中,我们会主推这系列的mosfet;
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软件上,我们一直在不断丰富我们的算法,将更节能、更加安全和更加方便客户使用的软件功能提供给大家。9 d6 Q, n$ i5 c+ `
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Q:ST SLLIMM 2代 系列IPM有什么特点?
A:包含两个SDIP2x-26L IPM 封装版本:全塑封模组和DBC(铜基板)封装。5 z  k) n% S" r( F/ {
高灵活性
0 P0 A, a( w3 H! ?! v这个系列的产品涵盖多种电流及封装类型,能够适应客户不同的设计规格需求及封装要求;
. W( Z0 X4 }9 Z! P" Z+ r高效
# C% [, E  o7 ?. K; |6 m! \1 Y导通损耗和开关损耗之间的最佳折中,具有杰出的鲁棒性和EMI行为使新的产品在提高压缩机、泵、风机的效率以及在开关频率到20khz的任何电机驱动电路和应用的功率范围都能到300W到3kW。
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Q: 每个ADC只支持一个外部触发,我实现了1路的电感电流中点采样,但其他3路都会在第一路中点触发ADC采样
A: 你可以使用ADC的discontinous模式,ADC的触发源可以是多个触发事件的“OR”, 每次触发都启动一组channel的采样。5 c- u1 S2 f2 ~" s% @7 N" @5 ^
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Q: 请问用ST IGBT应用于高压电机,还需要增加隔离电路吗?
A: 大功率的需要加隔离减少干扰,像十几千瓦以上的。小功率的一般是通讯隔离,不需要再隔离。
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* p, J! m, l/ n+ i3 U3 \3 j3kW通讯电源设备中基于STM32G4的数字电源解决方案& A- V/ b  C; Z  ?9 s6 _+ v$ V7 G
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Q: 在数字电源应用中,怎么实现多路PWM定点触发ADC采样?比如说我要做4路交错buckboost并联,怎么实现四路电感电流采样都在中点触发?
A: 可以使用高精度定时器,让定时器工作的updown计数方式,固定在per点触发ADC采样即可, 交错的相移可以通过master定时器的同步事件来设定。/ e; o0 s; l& }$ d( ?# o, H

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Q:高集成是否把驱动、PFC、LLC都集成在一起?
A: 高集成主要是采样,比较器,放大器,运算单元和通讯等的集成。目前的解决方案是分立实现的,ST也有适用于小功率的集成PFC和LLC功能的控制IC可以选用。3 H4 M" Q% `3 R  D; u  {
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Q: 碳化硅MOS的寄生二极管与普通MOS的一样吗?
A: SIC MOS的二极管反向恢复要远远好于Si MOS,因此这使得Sic MOS在开关电源中的应用越来越广泛。
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& P) Z  ~+ i' a; e3 s
Q: 在数字电源中,关键技术是驱动、PFC、LLC,ST为什么不想办法把这些能集成了呢?
A: 从功率等级的角度来说,高功率目前还很难是高集成,300w 以内吧,有集成了pfc,llc 和驱动的设计,比如说ST的 STNRG 系列芯片。
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收藏 评论1 发布时间:2022-9-16 09:31

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1个回答
晒太阳的懒猫 回答时间:2022-9-20 09:30:21
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