基于ST 意法半導體EVALKIT-ROBOT-1的機器手臂馬達控制解決方案

EVALKIT-ROBOT-1是一個隨插即用的馬達控制解決方案，旨在幫助使用者輕松進入伺服驅動器和機器人精準定位，以及高階動作控制領域。方案中包含一個內建1024脈沖增量編碼器的maxon 100W無刷直流馬達。該馬達提供maxon在馬達電磁設計方面的專業知識，具有優異的平穩性和平衡性，即使轉子在低轉速時也可以精確控制馬達。

在方案中的伺服控制板上具備意法半導體的STSPIN32F0A智慧三相馬達控制器和完整的逆變器功率級。逆變器功率級采用意法半導體功率電晶體，可以連接馬達。方案還包括馬達控制韌體，使用者可以輕松啟動馬達并發送指令。

技術資訊：

意法半導體的STSPIN32F0A系統級封裝在一個功率密度高的7mm x 7mm VFQFPN封裝內整合馬達控制所需的關鍵電路，包括STM32F031C6*微控制器和三相逆變驅動器。微控制器預設隨插即用的MODBUS通訊韌體，以及具精確定位功能的向量控制（Field-Oriented Control，FOC）算法。該模組還整合了電源管理和電流檢測電路，使其更具彈性和多功能性。

Maxon EC-i 40 是一款直徑40mm的100W無刷直流（BLDC）馬達，內建用于精確控制的maxon ENX 16 EASY 1024脈沖增量式編碼器。馬達另外整合了檢測轉子位置的霍爾感測器。該馬達經過優化設計，提供了高輸出轉矩和低齒槽轉矩，進而在整個速度范圍內平穩運作，并提升定位精度。

三相無刷直流逆變器功率級采用意法半導體的STL7DN6LF3 60V低導通電阻N溝道MOSFET，其最大輸出功率為6A，可以驅動這臺馬達。

?場景應用圖

意法半導體

?展示板照片

?方案方塊圖

意法半導體

?核心技術優勢

STSPIN32F0A - 先進的無刷電機控制器 Cortex-M0 MCU、柵極驅動器和運算放大器的集成可實現極其緊湊的解決方案 ST1S14 - 降壓型開關穩壓器 高開關頻率需要小電感值，從而減小整體解決方案的占板面積 L78L - 3.3 V 線性穩壓器 堅固耐用的線性穩壓器，采用小型封裝 STR485 - RS485 收發器 非常緊湊的RS485差分線路收發器，在總線引腳上嵌入保護 STL7DN6LF3 - 功率場效應管 雙通道低 RDS（ON） MOSFET 在小尺寸內提供高效的功率級

?方案規格

? 執行具有閉環定位的磁場定向控制控制板
? 36 V/6 A峰功率級
? 意法半導體32F0A先進的三相電機控制器，嵌入Cortex-M3 MCU
? STL7DN6LF3 60 V、35 mΩ 雙通道 N 溝道 MOSFET
? 霍爾感測器
? 基于磁場定向控制的位置控制回路
? 通過RS-485的MODBUS通信協定
? 極其緊湊的占地面積 （40 mm x 40 mm）
? maxon EC-i 40 100 W 三相無刷直流電機
? maxon ENX 16 EASY 1024脈沖增量編碼器