STEVAL-PTOOL4A是一款專為手持式電池供電工具設(shè)計(jì)的緊湊型系統(tǒng)，能夠高效控制無(wú)刷直流馬達(dá)（BLDC）或永磁同步馬達(dá)（PMSM）。該系統(tǒng)支持高達(dá)250W的功率輸出，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)輸入（如節(jié)氣門）實(shí)現(xiàn)對(duì)馬達(dá)扭矩和速度的精準(zhǔn)控制。

廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景

該參考設(shè)計(jì)適用于多種電動(dòng)工具，包括鉆孔機(jī)、磨床、圓盤切割機(jī)、圓鋸、吹葉機(jī)和手持式割草機(jī)等。此外，由于其小巧的尺寸和強(qiáng)大的運(yùn)算能力，它還能夠滿足無(wú)人機(jī)、輪椅、家用電器、電動(dòng)自行車和機(jī)器人平臺(tái)等領(lǐng)域的需求。

方案場(chǎng)景應(yīng)用圖

核心技術(shù)亮點(diǎn)

1. 高效能MCU與優(yōu)化設(shè)計(jì)

STEVAL-PTOOL4A搭載STM32G473CE MCU，這是一款基于Arm Cortex-M4架構(gòu)的32位微控制器，內(nèi)置三角函數(shù)和算術(shù)加速器（CORDIC + FMAC），并配備專為馬達(dá)控制優(yōu)化的定時(shí)器。通過(guò)三半橋式閘極驅(qū)動(dòng)器STDRIVE101，該系統(tǒng)能夠高效控制由六個(gè)高電流MOSFET組成的三相全橋轉(zhuǎn)換器。

2. 多樣化算法支持

系統(tǒng)支持六步算法和高效能矢量磁場(chǎng)定向控制（FOC）算法，用戶可通過(guò)MCSDK函數(shù)庫(kù)進(jìn)行配置。此外，還支持意法半導(dǎo)體的零速全扭矩（ZeST）算法，適用于無(wú)感測(cè)器或有感測(cè)器的多種控制需求。

3. 豐富的保護(hù)與調(diào)節(jié)功能

提供全面的保護(hù)機(jī)制，包括過(guò)電流保護(hù)、欠壓鎖定和熱保護(hù)。用戶還可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)、開(kāi)關(guān)頻率等工作參數(shù)，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

4. 靈活的硬件擴(kuò)展

系統(tǒng)支持多種擴(kuò)展選項(xiàng)，如散熱器安裝、子卡功能增強(qiáng)、輸入電壓范圍擴(kuò)展等。還提供豐富的調(diào)試接口，包括SWD端口、SPI、UART、CAN/I2C等通訊接口。

展示板照片

方案規(guī)格一覽

- 輸入電壓：12–28V直流電壓（額定21V，最高可擴(kuò)展至48V）

- 輸出功率：250W

- 輸出電流：RMS電流高達(dá)20A

- 電池支持：專為5S-6S鋰聚合物電池組設(shè)計(jì)

- 關(guān)鍵組件：

STM32G473CET6：高效能32位MCU

STDRIVE101：三半橋式閘極驅(qū)動(dòng)器

STL220N6F7：高電流MOSFET

L6981NDR：同步降壓轉(zhuǎn)換器

LDL112：低靜態(tài)電流LDO

TSV912IQ2T：雙軌對(duì)軌運(yùn)算放大器

方案方塊圖

適配多種場(chǎng)景的高性能解決方案

STEVAL-PTOOL4A通過(guò)其緊湊的設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的性能和靈活的配置，成為電動(dòng)工具和其他高性能馬達(dá)控制應(yīng)用的理想選擇。無(wú)論是工業(yè)工具還是消費(fèi)級(jí)設(shè)備，該系統(tǒng)都能提供卓越的控制能力和可靠性。

意法半導(dǎo)體的這一參考設(shè)計(jì)不僅展示了其在馬達(dá)控制領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，也為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)高效、靈活的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

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