Le blog de l'entreprise Supply ST Motor Control Evaluation Board: Moteur pas à pas, moteur CC brossé, moteur PMSM

Supply ST Motor Control Evaluation Board: Moteur pas à pas, moteur CC brossé, moteur PMSM

La société Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. a été créée en Chine par le gouvernement chinois.en tant que distributeur de composants électroniques de renommée mondiale, est devenu un partenaire fiable pour les entreprises d'électronique grâce à son vaste portefeuille de produits, sa chaîne d'approvisionnement stable,contrôle de qualité strict, prix compétitifs et services professionnels.

Principaux avantages:

1Une large couverture des produits

Les principales offres comprennent les puces 5G, les nouveaux circuits intégrés énergétiques, les circuits intégrés IoT, les puces Bluetooth, les puces de traitement de l'information automobile, les puces automobiles, les puces automobiles, les puces de communication, les puces IA,puces mémoireLes puces de communication sans fil, les connecteurs, et plus encore.équipement de communicationLes systèmes informatiques, les appareils électroniques grand public, les instruments médicaux, les appareils audio, les appareils d'affichage vidéo,systèmes de communication, les sources d'alimentation automobile et de nombreux autres domaines.

2Une chaîne d'approvisionnement stable et un inventaire suffisant

La société maintient plus de 2 millions de SKU en stock, comprenant des composants de qualité consommateur, industrielle, automobile et militaire pour répondre aux diverses exigences de l'industrie.

Les entrepôts de Shenzhen et de Hong Kong assurent des canaux d'approvisionnement stables et des cycles de livraison raccourcis.

3Contrôle de qualité rigoureux

La société détient les certifications ISO9001: 2014 Système de gestion de la qualité et ISO14001: 2014 Système de gestion de l'environnement, garantissant que les produits sont conformes aux normes internationales.

Tous les composants proviennent de fabricants originaux ou de canaux agréés, ce qui garantit une authenticité authentique à 100%.

4Prix compétitifs et services professionnels

En tirant parti des avantages des marchés à grande échelle, nous offrons des prix compétitifs sur le marché.

Notre équipe de spécialistes fournit des conseils de sélection, des solutions alternatives et un soutien après-vente.

5Un guichet unique pour les commandes et les correspondances

Pour les modèles de niche, distants ou rares, nous fournissons des solutions mondiales d'approvisionnement pour résoudre les défis de la chaîne d'approvisionnement.

Prise en charge de plusieurs types d'emballages pour répondre à des exigences d'application diverses.

I. Tableau d'évaluation du contrôle du moteur pas à pas: référence pour le positionnement précis et le bon fonctionnement

Les moteurs pas à pas, capables de réaliser un positionnement précis sans capteurs de position, sont indispensables dans des applications telles que l'impression 3D, les machines-outils CNC et les cardans de caméra.ST a lancé un tableau d'évaluation et des solutions de soutien centrés sur le PowerSTEP01 pour le contrôle du moteur pas à pas, en équilibrant les performances et la facilité d'utilisation.

1. Tableau d'adaptation de base et caractéristiques du matériel

La carte d'évaluation EVL-POWERSTEP01 de ST représente une solution phare de contrôle du moteur pas à pas.il intègre un contrôleur pas à pas avancé avec huit MOSFET de puissance dans une empreinte compacte (14 mm × 11 mm × 1 mm)Ses paramètres matériels couvrent une large plage de tension (8V-85V), avec un courant de sortie allant jusqu'à 10A et une faible résistance à l'allumage allant jusqu'à 16mΩ.,l'équilibre entre un positionnement de haute précision et un fonctionnement à grande vitesse. L'intégration embarquée comprend un régulateur de tension, une interface de communication SPI et des mécanismes de protection complets:protection contre les surtensions, une double protection contre la surtempérature, un verrouillage sous tension (UVLO) et un verrouillage sous tension (OVLO), ce qui améliore considérablement la fiabilité du système.

En outre, ST propose la série de logiciels d'expansion X-CUBE-SPN (SPN1/SPN2/SPN3/SPN5).Ceux-ci peuvent être associés à des cartes de développement NUCLEO pour étendre les capacités de contrôle du moteur pas à pas à un axe et à deux axes, ainsi que des applications d'entraînement à haute puissance, répondant à des puissances nominales et à des configurations d'axes diverses.

2- Algorithmes de contrôle et support logiciel

Cette série de cartes d'évaluation prend en charge deux algorithmes de base: le contrôle du mode de tension et le contrôle du courant prédictif de désintégration adaptatif (PAC).les scénarios sensibles aux coûts qui privilégient un déploiement simple, tandis que le contrôle prédictif du courant optimise efficacement l'efficacité et la douceur du moteur tout en supprimant la résonance.Le moteur de mouvement numérique embarqué (DME) reçoit des commandes de mouvement de haut niveau via l'interface SPI, générant automatiquement des courbes de vitesse programmables et des trajectoires de positionnement sans nécessiter une intervention continue du MCU, réduisant ainsi la charge de travail du contrôleur principal.

Au niveau logiciel, l'outil en ligne ST-MC-Suite permet un accès rapide aux exemples de pilotes, aux notes d'application et aux assistants de configuration.il facilite le réglage des paramètres en temps réel et le diagnostic des défautsPour les MCU de la série STM32, la bibliothèque de micrologiciels STSW-STM32018 fournit une solution de pilote de moteur pas à pas bipolaire basée sur le STM32F103, prenant en charge le contrôle du sens des aiguilles d'une montre et la détection des arrêts,et est adapté aux applications de positionnement sans capteur.

3. Scénarios d'application typiques

Convient pour les applications exigeant une grande précision de positionnement et un fonctionnement en douceur, telles que les entraînements de buse d'imprimante 3D, les axes d'alimentation dans les petites machines CNC, les unités d'inclinaison des caméras de sécurité,équipements de bureau (imprimantes), les scanners), et le contrôle de précision des vannes.

II. Tableau d'évaluation du contrôle des moteurs à courant continu brossé: une solution rationalisée et rentable

Les moteurs à courant continu brossés offrent simplicité et abordabilité, trouvant une large utilisation dans les jouets, les appareils électroménagers et les systèmes de pompes compacts.ST répond aux exigences en matière de contrôle du moteur à brosse avec une solution d'évaluation basée sur des MCU de la série STM32 et des circuits intégrés dédiés au pilote, équilibrant le faible coût avec une fonctionnalité complète.

1Les cartes de compatibilité de base et les caractéristiques du matériel

Le paquet d'extension X-CUBE-SPN4 de ST est spécialement conçu pour les applications de propulsion de moteurs à courant continu à double brosse.il permet de contrôler indépendamment deux moteurs à brosseLe matériel utilise une architecture de conduite à double pont H, prenant en charge le fonctionnement avant/arrière, la régulation de la vitesse et les fonctions de freinage.Le courant de sortie peut être porté à plusieurs ampères en fonction de la puce de pilote sélectionnée, répondant aux exigences des moteurs à brosse de petite à moyenne puissance.prévenir les dommages causés aux moteurs ou aux puces du pilote par des erreurs de fonctionnement.

Pour les applications à faible coût, une solution simplifiée de régulation de la vitesse PWM pour les moteurs brossés peut être mise en œuvre à l'aide de MCU de la série STM8 couplés à la bibliothèque de micrologiciels STSW-STM8020.Le rapport coût/performance élevé des MCU de la série STM8S/STM8A réduit efficacement les coûts de la solution.

2- Algorithmes de contrôle et support logiciel

Le noyau de la commande du moteur à courant continu brossé réside dans les algorithmes de régulation de vitesse PWM.régulateur de vitesse linéaire régulé par tension et régulateur de vitesse en boucle fermée PIDLa régulation de vitesse PWM en boucle ouverte est adaptée aux scénarios nécessitant une précision de vitesse inférieure, offrant une configuration simple.lorsqu'il est combiné avec la rétroaction du codeur, permet de contrôler la vitesse en boucle fermée, améliorant la stabilité de la vitesse et la résistance aux interférences.

Au niveau du logiciel, l'outil STM32CubeMX permet une configuration rapide des minuteurs PWM, des GPIO et des ressources d'interruption, générant un code d'initialisation.il permet un réglage intuitif de la fréquence PWMPour les scénarios de coordination à double moteur, la solution prend en charge le contrôle synchrone de la vitesse et le contrôle indépendant,le rendant adapté à des applications telles que le châssis de robot et les voitures de jouets électriques.

3. Scénarios d'application typiques

Convient pour les actionneurs auxiliaires dans les petits véhicules de jouets, les ventilateurs domestiques, les souffleurs de purificateurs d'air, les pompes à eau miniatures, les rideaux électriques et les équipements d'automatisation.Particulièrement adapté aux coûts, des applications à faible ou moyenne puissance avec une logique de commande simple.

III. Conseil d'évaluation du contrôle du moteur synchrone à aimant permanent (PMSM): solution phare pour des performances et une efficacité élevées

Les moteurs synchrones à aimants permanents offrent des avantages d'efficacité élevée, d'économie d'énergie et de densité de puissance élevée.en les établissant comme le choix principal pour les applications haut de gamme telles que les outils électriquesLa ST a lancé plusieurs conseils d'évaluation de haute performance pour le contrôle des MMSP,supportant à la fois un contrôle sans capteur et un contrôle basé sur des capteurs pour couvrir l'ensemble des exigences de basse tension, de basse puissance à haute tension, applications de haute puissance.

1Les cartes d'adaptation de base et les caractéristiques du matériel

Le tableau d'évaluation STEVAL-PTOOL4A de ST représente une solution de qualité supérieure pour le contrôle du moteur PMSM/BLDC, spécialement conçu pour les outils portatifs à batterie.Il fonctionne dans une plage de tension d'entrée de 12V à 28V (nominale 21V), fournit un courant de sortie jusqu'à 20 A RMS et atteint une puissance continue allant jusqu'à 250 W. La puissance de pointe à court terme peut être améliorée avec un dissipateur de chaleur supplémentaire.Le matériel intègre une MCU STM32G473CE (noyau Arm Cortex-M4 à 170 MHz avec accélérateur mathématique CORDIC+FMAC intégré), associé à des pilotes de porte STDRIVE101 et à des MOSFET STL220N6F7 (à une résistance aussi basse que 0,0012Ω) pour obtenir une conversion de puissance efficace.La carte intègre un circuit d'échantillonnage de courant à trois résistances (avec 0Des résistances de dérivation de 0,1% de précision) et trois canaux ADC, permettant l'échantillonnage simultané du courant de phase et de la tension du champ électromagnétique inverse pour soutenir des algorithmes de haute précision.

En outre, le kit P-NUCLEO-IHM03 (basé sur le pilote STM32G431RB et STSPIN830) convient au contrôle PMSM à basse tension et à faible puissance.Le kit d'exploration B-G431B-ESC1 est optimisé pour les applications de contrôle de vitesse électronique (ESC) des drones, prenant en charge les algorithmes FOC sans capteur et la fonction de freinage actif pour répondre aux exigences de conception légère et de réponse rapide des drones.

2- Algorithmes de contrôle et support logiciel

Ces tableaux d'évaluation disposent par défaut d'algorithmes de contrôle sans capteur orienté sur le champ (FOC), prenant en charge les modes d'échantillonnage à trois résistances ou à une seule résistance.Ils sont compatibles avec l'algorithme ZeST (Zero Speed Full Torque) propriétaire de ST, permettant le démarrage du moteur à vitesse zéro et la sortie de couple élevé pour surmonter les limitations de performance à basse vitesse dans la commande sans capteur.compatibles avec la rétroaction du capteur Hall ou du codeur pour répondre à différentes exigences de précision.

En ce qui concerne l'écosystème logiciel, le kit de développement logiciel X-CUBE-MCSDK permet la configuration visuelle des paramètres de l'algorithme, le réglage en temps réel et le diagnostic de défaut.Il prend en charge la commutation du couple/vitesseL'outil d'analyseur de moteur de ST mesure automatiquement les paramètres électriques du moteur PMSM,permettant une adaptation rapide même pour des moteurs inconnus et réduisant considérablement les cycles de débogageLe port de débogage SWD embarqué et les interfaces de communication étendues (SPI, UART, CAN, I2C) facilitent l'intégration et le débogage du système.

3. Scénarios d'application typiques

Il est largement utilisé dans les outils électriques (perçage, broyeurs, scies circulaires), les drones, les fauteuils roulants électriques, les appareils ménagers (conditionneurs à onduleur, machines à laver), les vélos électriques,et plates-formes de robots industrielsParticulièrement adapté aux équipements haut de gamme exigeant une efficacité énergétique, une densité de puissance et une précision de contrôle supérieures.