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全新推出的 STSPIN9P系列 是 ST首款75V高压大电流电机驱动 器件 : 紧凑封装: 采用QFN 7mm×7mm或9mm×7mm封装,让过去因空间受限而不得不简化降级的工厂与工业自动化、楼宇与家居控制等系统有了更优解决方案。 更低成本: 低导通电阻(RDS(on))MOSFET、多种输入模式可选、PWM调制能力,帮助设计人员节省物料成本(BOM),让STSPIN9P成为大电流驱动领域最灵活的系列之一。 系列化布局: 该系列包含8款半桥、4款全桥器件,每种拓扑均可提供多样控制方案,并配有"专用(committed)"与"通用(uncommitted)"两种比较器可选。
▲图示:STSPIN9P 现代电机控制应用的新需求 随着工业自动化、智能家居、新能源出行等领域的快速发展,设备集成度越来越高、功率需求越做越高,驱动模块的空间却越来越小,高压大电流方案的小型化、标准化,叠加48V平台的普及,正在重塑整个电机驱动赛道。 48V总线平台的兴起 48V总线平台日益普及,带来了一项独特的工程挑战:如何在比以往小得多的空间内驱动大电流电机。过去仅需12V或24V总线的设计,如今改用更强大的48V总线,借此提升效率、增大扭矩、获得更大的稳健性容差,实现功能更强大的解决方案。48V方案允许工程师沿用原12V总线平台的设计,同时还能减少线缆、大幅降低发热,这些优势非常适配空间受限的应用场景。难题 在于: 如何 找到一款具有足够余量、能 承受 更高额定功率的电机驱动器 ? 器件小型化的诉求 另一个工程趋势也正转向采用更小封装的大电流驱动器。即便设计本身不一定需要那么大的功率余量,空间受限仍会推动工程师选择更小的外形尺寸。例如,带触觉反馈的高端飞行模拟器操纵杆,性能更强的执行器能够带来更出色的体验;但如果工程师不得不在功率MOSFET及其他无源器件之上再增加一颗分立式栅极驱动器,这一目标便无法实现。ST团队观察到即便工程师们并不需要75V,他们也会选择更小的大电流器件。这反映出一个总体趋势:在更紧凑的占板面积内,开发者倾向于实现性能更强的方案。 灵活性的必要性
▲图示:EVLSPIN9P2评估板 另一个重要考量是:封装做小,并不等于设计变复杂。 工程师仍需处理电磁干扰(EMI)、开关损耗、稳压器与控制方案,以优化性能、防护过流并抑制寄生电阻 等问题。如果器件不够灵活、不够稳健,无法胜任现代电机控制,尤其在严苛的工业环境中,那么单靠小封装并不能解决问题。对于希望以单一设计通过认证、从而覆盖广泛应用的厂商而言,这一点尤为关键。在这种情况下,拥有一组引脚兼容的产品系列,效果会截然不同。 下面介绍STSPIN9P新系列的八款器件。 STSPIN9P适配现代电机控制应用的三大理由 1. 产品线丰富,可覆盖更多应用 STSPIN9P是品类最齐全的75V大电流电机驱动器产品系列之一,因而能覆盖比竞品更广的应用。STSPIN9P1x采用半桥拓扑,面向三相电机;STSPIN9P2x采用全桥拓扑,面向有刷直流与步进电机。 料号尾号为奇数的(如STSPIN9P11、STSPIN9P21)内置一颗限流比较器,尾号为偶数的不绑定特定用途。此外,全系 列 都集成了差分放大器,设计人员可 采 用更小的 采样 电阻实现电流检测。
▲图示:STSPIN9P系列 2. 低标称电阻,优化设计
▲图示:EVLSPIN9P1评估板 STSPIN9P系列的每款产品都具备低RDS(on):STSPIN9P11~14为16mΩ,STSPIN9P15~18及全部STSPIN9P2x为27mΩ。这得益于除采用低电阻MOSFET,ST还优化了封装,确保焊盘与硅片之间的接触不会引入额外的寄生电阻,从而抵消MOSFET本身的优势。这在空间受限的设计中格外重要,工程师可以选用更小的无源器件。同时也说明,STSPIN9P的价值不止于"小":它通过制造工艺优化,规避了极小封装常伴生的隐患。 3. 高度灵活的系列,满足特定需求 STSPIN9P有两类控制方案:一类用单路输入在低边与高边之间切换,另一类用两路输入分别控制高低边。因此,如果工程师已有适配某种开关策略的固件,直接选用兼容的STSPIN9P型号即可,无需重写整套控制机制或大幅改动控制器和PCB布局。此外,内置专用限流比较器的型号 支持固定关断时间或PWM微调; 而未绑定 比较器 的 型号则更 灵活 , 用户 可 实现 冗余 策略来触发 过流保护等 功能 。 固定关断时间可让高边导通更久,保持输入为高、更稳地控制电流;但纹波增大可能引发随机谐波。PWM微调的波形更规律、电流控制的精细度更低,且抗EMI能力更强。STSPIN9P提供可调压摆率以应对EMI。传统做法要靠工程师反复试错,并用无源器件来设定压摆率;STSPIN9P允许直接在器件上设置,大幅减轻开发负荷、加快原型开发。 如何快速上手?
▲图示:EVLSPIN9P1-3PH评估板 想要快速入门,可以通过EVLSPIN9P1-3PH评估板,该板卡基于STSPIN9P12,是三相驱动器,适用于BLDC和永磁同步电机;并在原设计基础上改用了一颗RDS(on)为16mΩ的大电流MOSFET。我们还为每款STSPIN9P1提供功能更通用的EVLSPIN9P1评估板,板上两路半桥拓扑可同时驱动两台电机;STSPIN9P2子系列则配有对应的EVLSPIN9P2评估板,采用全桥拓扑驱动电机。
互动活动 答题留言: 1、STSPIN9P是ST首款多少V的大电流电机驱动器? A、48V B、75V C、100V 2、STSPIN9P1x半桥拓扑主要面向哪类电机? A、三相电机 B、有刷直流电机 C、步进电机 3、下面哪一项不属于STSPIN9P系列的产品优势? A、低R~DS(on)~ 导通电阻 B、QFN小型封装 C、内置隔离变压器 ✦ 认真阅读本文回答问题,并将答案在评论区留言; ✦ 我们最终将随机选出5位并3道题都答对的幸运粉丝,各送出30元京东E卡一张。 转发分享: 转发本文至朋友圈并截图发送至公众号后台 。 规则 :我们将从发送截图的粉丝中挑选7名送出定制背包 一张。
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