Blog dell'azienda Fornitura scheda di valutazione del controllo motore ST: motore passo-passo, motore CC con spazzole, motore PMSM

Fornitura scheda di valutazione del controllo motore ST: motore passo-passo, motore CC con spazzole, motore PMSM

Elettronica Co., srl di Shenzhen Mingjiada,in qualità di distributore di componenti elettronici di fama mondiale, è diventato un partner affidabile per le imprese di elettronica attraverso il suo ampio portafoglio di prodotti, una catena di fornitura stabile, un rigoroso controllo di qualità, prezzi competitivi e servizi professionali.

Vantaggi principali:

1. Ampia copertura del prodotto

Le offerte principali comprendono chip 5G, circuiti integrati per la nuova energia, circuiti integrati IoT, chip Bluetooth, chip per l'elaborazione delle informazioni automobilistiche, chip automobilistici, chip di livello automobilistico, chip di comunicazione, chip AI, chip di memoria, chip sensore, chip microcontroller, chip ricetrasmettitori, chip Ethernet, chip WiFi, moduli di comunicazione wireless, connettori e altro ancora. Questi trovano ampia applicazione nel settore automobilistico, nelle apparecchiature di comunicazione, nell'informatica, nell'elettronica di consumo, negli strumenti medici e nei dispositivi medici. Sistemi informatici, elettronica di consumo, strumenti medici, apparecchiature audio, strumenti di visualizzazione video, sistemi di comunicazione, alimentatori per autoveicoli e numerosi altri campi.

2. Catena di fornitura stabile e ampio inventario

L'azienda mantiene oltre 2 milioni di SKU in stock, che comprendono componenti di livello consumer, industriale, automobilistico e militare per soddisfare le diverse esigenze del settore.

I magazzini a Shenzhen e Hong Kong garantiscono canali di fornitura stabili e cicli di consegna ridotti.

3. Rigoroso controllo di qualità

L'azienda possiede le certificazioni del sistema di gestione della qualità ISO9001:2014 e del sistema di gestione ambientale ISO14001:2014, garantendo che i prodotti siano conformi agli standard internazionali.

Tutti i componenti provengono da produttori originali o canali autorizzati, garantendo l'autenticità genuina al 100%.

4. Prezzi competitivi e servizi professionali

Sfruttando i vantaggi dell’approvvigionamento su larga scala, offriamo prezzi competitivi sul mercato.

Il nostro team di specialisti fornisce indicazioni sulla selezione, soluzioni alternative e supporto post-vendita.

5. Servizio di abbinamento e ordinazione unico

Per modelli di nicchia, remoti o rari, forniamo soluzioni di approvvigionamento globale per risolvere le sfide della catena di fornitura.

Supporto di più tipi di imballaggio per soddisfare diversi requisiti applicativi.

I. Scheda di valutazione del controllo del motore passo-passo: il punto di riferimento per il posizionamento di precisione e il funzionamento regolare

I motori passo-passo, in grado di ottenere un posizionamento preciso senza sensori di posizione, sono indispensabili in applicazioni come la stampa 3D, macchine utensili CNC e gimbal per fotocamere. La ST ha lanciato una scheda di valutazione e soluzioni di supporto incentrate su PowerSTEP01 per il controllo dei motori passo-passo, bilanciando prestazioni e facilità d'uso.

1. Scheda di adattamento principale e caratteristiche hardware

La scheda di valutazione EVL-POWERSTEP01 della ST rappresenta una soluzione di punta per il controllo dei motori passo-passo. Progettato attorno al chip System-in-Package (SiP) PowerSTEP01, integra un controller passo-passo avanzato con otto MOSFET di potenza in un ingombro compatto (pacchetto 14 mm × 11 mm × 1 mm). I suoi parametri hardware coprono un ampio intervallo di tensione (8 V-85 V), con una corrente di uscita fino a 10 A e una bassa resistenza di conduzione fino a 16 mΩ. Supporta il controllo a passo intero, mezzo passo e fino a 128 micropassi, bilanciando il posizionamento ad alta precisione con il funzionamento ad alta velocità. L'integrazione a bordo include un regolatore di tensione, un'interfaccia di comunicazione SPI e meccanismi di protezione completi: protezione da sovracorrente, doppia protezione da sovratemperatura, blocco di sottotensione (UVLO) e blocco di sovratensione (OVLO), migliorando significativamente l'affidabilità del sistema.

Inoltre, la ST offre la serie X-CUBE-SPN di pacchetti software di espansione (SPN1/SPN2/SPN3/SPN5). Questi possono essere abbinati alle schede di sviluppo NUCLEO per estendere le capacità di controllo del motore passo-passo a asse singolo e doppio, nonché applicazioni di azionamento ad alta potenza, soddisfacendo diverse potenze nominali e configurazioni degli assi.

2. Algoritmi di controllo e supporto software

Questa serie di schede di valutazione supporta due algoritmi principali: controllo della modalità di tensione e controllo predittivo della corrente con decadimento adattivo (PAC). Gli utenti possono scegliere in base ai requisiti dell'applicazione: il controllo della modalità di tensione si adatta a scenari sensibili ai costi dando priorità a un'implementazione semplice, mentre il controllo predittivo della corrente ottimizza efficacemente l'efficienza e la fluidità del motore sopprimendo al contempo la risonanza. Il Digital Motion Engine (DME) integrato riceve comandi di movimento di alto livello tramite l'interfaccia SPI, generando automaticamente curve di velocità programmabili e traiettorie di posizionamento senza richiedere l'intervento continuo dell'MCU, riducendo così il carico di lavoro del controller principale.

A livello software, lo strumento online ST-MC-Suite consente un rapido accesso ad esempi di driver, note applicative e procedure guidate di configurazione. In combinazione con lo strumento GUI di controllo motore della ST, facilita la regolazione dei parametri e la diagnosi dei guasti in tempo reale. Per gli MCU della serie STM32, la libreria firmware STSW-STM32018 fornisce una soluzione di driver per motori passo-passo bipolare basata su STM32F103, che supporta il controllo della direzione in senso orario e il rilevamento di stallo ed è adatta per applicazioni di posizionamento senza sensori.

3. Scenari applicativi tipici

Adatto per applicazioni che richiedono un'elevata precisione di posizionamento e un funzionamento regolare, come azionamenti di ugelli per stampanti 3D, assi di avanzamento in piccole macchine CNC, unità di brandeggio e inclinazione di telecamere di sicurezza, apparecchiature per ufficio (stampanti, scanner) e controllo di valvole di precisione. Particolarmente adatto per dispositivi portatili che richiedono layout compatto ed elevata affidabilità.

II. Scheda di valutazione del controllo del motore CC con spazzole: una soluzione semplificata ed economica

I motori CC con spazzole offrono semplicità e convenienza, trovando ampio utilizzo nei giocattoli, negli elettrodomestici e nei sistemi di pompa compatti. La ST soddisfa i requisiti di controllo dei motori con spazzole con una soluzione di valutazione basata su MCU della serie STM32 e circuiti integrati driver dedicati, bilanciando costi contenuti e funzionalità complete.

1. Schede di compatibilità principali e caratteristiche hardware

Il pacchetto di espansione X-CUBE-SPN4 della ST è progettato specificamente per applicazioni di azionamento di motori CC a doppia spazzola. Se abbinato alle schede di sviluppo NUCLEO (come NUCLEO-G431RB), consente il controllo indipendente di due motori a spazzole. L'hardware utilizza un'architettura a doppio ponte H, che supporta il funzionamento avanti/indietro, la regolazione della velocità e le funzioni di frenatura. La corrente di uscita può essere scalata su diversi ampere a seconda del chip driver selezionato, soddisfacendo i requisiti dei motori a spazzole di piccola e media potenza. I circuiti di protezione integrati completi, inclusa la protezione da sovracorrente, sovratemperatura e inversione di polarità, prevengono danni ai motori o ai chip del driver dovuti a errori operativi.

Per le applicazioni sensibili ai costi, è possibile implementare una soluzione di controllo della velocità PWM semplificata per motori a spazzole utilizzando gli MCU della serie STM8 abbinati alla libreria firmware STSW-STM8020. L'elevato rapporto costo-prestazioni degli MCU serie STM8S/STM8A riduce efficacemente i costi della soluzione.

2. Algoritmi di controllo e supporto software

Il nucleo del controllo del motore DC con spazzole risiede negli algoritmi di regolazione della velocità PWM. La soluzione della scheda di valutazione ST supporta due modalità: controllo della velocità lineare regolato in tensione e controllo della velocità ad anello chiuso PID. Il controllo della velocità PWM ad anello aperto è adatto a scenari con requisiti di precisione della velocità inferiori e offre una configurazione semplice. Il controllo della velocità PID ad anello chiuso, se combinato con il feedback dell'encoder, consente il controllo della velocità ad anello chiuso, migliorando la stabilità della velocità e la resistenza alle interferenze.

A livello software, lo strumento STM32CubeMX consente la configurazione rapida di timer PWM, GPIO e risorse di interruzione, generando codice di inizializzazione. Abbinato al Motor Control Workbench, consente la regolazione intuitiva della frequenza PWM, dei limiti del ciclo di lavoro e dei parametri PID, abbreviando i cicli di sviluppo. Per gli scenari di coordinamento a doppio motore, la soluzione supporta il controllo sincrono della velocità e il controllo indipendente, rendendola adatta per applicazioni come telai di robot e macchinine elettriche.

3. Scenari applicativi tipici

Adatto per attuatori ausiliari in piccoli veicoli giocattolo, ventilatori domestici, ventilatori per purificatori d'aria, pompe dell'acqua in miniatura, tende elettriche e apparecchiature di automazione. Particolarmente adatto per applicazioni sensibili ai costi e di potenza medio-bassa con logica di controllo semplice.

III. Scheda di valutazione del controllo del motore sincrono a magnete permanente (PMSM): soluzione di punta per prestazioni ed efficienza elevate

I motori sincroni a magneti permanenti offrono vantaggi di alta efficienza, risparmio energetico e alta densità di potenza, rendendoli la scelta principale per applicazioni di fascia alta come utensili elettrici, droni, elettrodomestici e veicoli elettrici. La ST ha lanciato diverse schede di valutazione ad alte prestazioni per il controllo PMSM, che supportano sia il controllo sensorless che quello basato su sensori per coprire l'intero spettro di requisiti, dalle applicazioni a bassa tensione e bassa potenza fino alle applicazioni ad alta tensione e alta potenza.

1. Schede di adattamento principali e caratteristiche hardware

La scheda di valutazione STEVAL-PTOOL4A della ST rappresenta una soluzione premium per il controllo dei motori PMSM/BLDC, progettata specificamente per strumenti portatili alimentati a batteria. Funziona entro un intervallo di tensione di ingresso compreso tra 12 V e 28 V (21 V nominali), fornisce una corrente di uscita RMS fino a 20 A e raggiunge una potenza continua fino a 250 W. La potenza di picco a breve termine può essere migliorata con un dissipatore di calore aggiuntivo. L'hardware incorpora un MCU STM32G473CE (core Arm Cortex-M4 da 170 MHz con acceleratore matematico CORDIC+FMAC integrato), abbinato a gate driver STDRIVE101 e MOSFET STL220N6F7 (resistenza attiva fino a 0,0012 Ω) per ottenere una conversione di potenza efficiente. La scheda incorpora un circuito di campionamento della corrente a tre resistori (con resistori di shunt con precisione dello 0,1%) e tre canali ADC, consentendo il campionamento simultaneo della corrente di fase e della tensione EMF di ritorno per supportare algoritmi ad alta precisione.

Inoltre, il kit P-NUCLEO-IHM03 (basato su driver STM32G431RB e STSPIN830) è adatto per il controllo PMSM a bassa tensione e bassa potenza. Il kit di esplorazione B-G431B-ESC1 è ottimizzato per applicazioni di controllo elettronico della velocità (ESC) dei droni, supporta algoritmi FOC senza sensori e funzionalità di frenatura attiva per soddisfare i requisiti dei droni in termini di design leggero e risposta rapida.

2. Algoritmi di controllo e supporto software

Queste schede di valutazione sono dotate di algoritmi di controllo ad orientamento di campo (FOC) sensorless predefiniti, che supportano modalità di campionamento a tre/resistenze singole. Sono compatibili con l'algoritmo ZeST (Zero Speed ​​Full Torque) proprietario della ST, che consente l'avviamento del motore a velocità zero e l'uscita a coppia elevata per superare i limiti prestazionali a bassa velocità nel controllo sensorless. Viene inoltre fornita un'opzione di controllo a onda quadra a sei fasi, compatibile con il sensore Hall o il feedback dell'encoder per soddisfare i diversi requisiti di precisione.

Per quanto riguarda l'ecosistema software, il kit di sviluppo software X-CUBE-MCSDK consente la configurazione visiva dei parametri dell'algoritmo, la regolazione in tempo reale e la diagnosi dei guasti. Supporta la commutazione della modalità coppia/velocità, la regolazione della frequenza di commutazione e le impostazioni della soglia di sovracorrente. Lo strumento di analisi dei motori della ST misura automaticamente i parametri elettrici dei motori PMSM, consentendo un rapido adattamento anche per motori sconosciuti e riducendo significativamente i cicli di debug. La porta di debug SWD integrata e le estese interfacce di comunicazione (SPI, UART, CAN, I²C) facilitano l'integrazione e il debug del sistema.

3. Scenari applicativi tipici

Ampiamente utilizzato negli utensili elettrici (trapani, smerigliatrici, seghe circolari), droni, sedie a rotelle elettriche, elettrodomestici (condizionatori d'aria con inverter, lavatrici), biciclette elettriche e piattaforme di robot industriali. Particolarmente adatto per apparecchiature di fascia alta che richiedono efficienza energetica, densità di potenza e precisione di controllo superiori.