STMicroelectronics EVSPIN32G06Q2S1評(píng)估板是一款基于STSPIN32G0602控制器的三相完整逆變器，它嵌入了一個(gè)三相600V柵極驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)Cortex ^?^ -M0+ STM32 MCU。功率級(jí)包含STGB20M65DF2 IGBT，但可適配采用D2PAK或powerFLAT 8x8 HV封裝的IGBT或功率MOSFET。該板支持單分流檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可在有傳感器或無傳感器模式下支持FOC和6步控制算法。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和算法支持驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī) (PMSM) 和無刷直流 (BLDC) 電機(jī)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics EVSPIN32G06Q2S1 評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STMicro EVSPIN32G06Q2S1評(píng)估板兼容35V AC （50V DC ）至280V AC （400V DC ）寬輸入電壓范圍。該板包括一個(gè)采用反激配置的VIPER06XS的電源級(jí)，可產(chǎn)生應(yīng)用所需的+15V和+3.3V電源電壓。

STLINK調(diào)試器可使用標(biāo)準(zhǔn)STM32工具對(duì)固件進(jìn)行調(diào)試和配置。另外還可提供SWD和UART TX?RX連接器。

特性

• 輸入電壓范圍：35VAC (50VDC) 至280VAC (400VDC)
• 適用于約300W功率的應(yīng)用，1.2ARMS 相位電流
• STGB20M65DF2 IGBT功率級(jí)具有如下特性：
  • V~(BR)CES~ = 650V
  • VCE(sat) = 1.55V（當(dāng)IC = 20A時(shí)）
• 單分流電流檢測(cè)，適用于：
  • 帶傳感器或無傳感器6步算法
  • 有傳感器或無傳感器單分流矢量 (FOC) 算法
• 過流閾值設(shè)置為8.3Apeak
• IGBT/MOSFET封裝的雙封裝外形：D^2^PAK或PowerFlat 8x8 HV
• 智能關(guān)斷過流保護(hù)
• 數(shù)字霍爾傳感器和編碼器輸入
• 總線電壓檢測(cè)
• 15V VCC 和3.3V VDD 電源
• 通過STLINK-V3SET進(jìn)行外部連接
• 用戶接口簡(jiǎn)單，帶按鈕和微調(diào)
• 符合RoHS指令

功能塊

元器件布局

EVSPIN32G06Q2S1評(píng)估板深度解析與工程應(yīng)用指南?

?一、核心特性與硬件架構(gòu)?

1. ?高性能逆變器設(shè)計(jì)?
   • ?寬電壓輸入?：支持35-280VAC（50-400VDC），適配300W級(jí)應(yīng)用，相位電流1.2ARMS。
   • ?功率器件?：采用STGB20M65DF2 IGBT（V CES =650V，V CE(sat) =1.55V@20A），支持D2PAK/PowerFlat 8x8 HV雙封裝。
   • ?控制算法?：支持單電阻電流采樣的FOC和6步控制，兼容PMSM/BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2. ?集成化MCU方案?
   • 內(nèi)置STM32 Cortex?-M0+ MCU與600V柵極驅(qū)動(dòng)器的STSPIN32G0602Q控制器，簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)。
   • 提供數(shù)字霍爾傳感器/編碼器接口，支持有感/無感模式切換。
3. ?安全與擴(kuò)展性?
   • 集成過流保護(hù)（8.3A峰值閾值）、總線電壓檢測(cè)功能。
   • 通過STLINK-V3SET實(shí)現(xiàn)調(diào)試，支持SWD/UART/I2C多協(xié)議通信。

?二、關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)解析?

1. ?電源管理模塊?
   • VIPER06XS反激拓?fù)渖?15V（柵極驅(qū)動(dòng)）和+3.3V（MCU）電源，輸入范圍覆蓋寬壓需求。
   • ?設(shè)計(jì)注意點(diǎn)?：需確保AC/DC輸入與USB接口的電氣隔離（如使用USB隔離器）。
2. ?功率級(jí)布局優(yōu)化?
   • 單電阻電流檢測(cè)拓?fù)湫杩拷麵GBT布局，減少寄生電感影響（圖1中R34/R103為0.1Ω/2W采樣電阻）。
   • 柵極驅(qū)動(dòng)電阻（如R1/R15=27Ω）需根據(jù)開關(guān)頻率調(diào)整以抑制振鈴。
3. ?反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)?
   • BEMF檢測(cè)電路（圖2）采用180kΩ/1MΩ分壓電阻（R4/R17等）和BC817-25三極管構(gòu)建比較器，需注意PCB爬電距離。

?三、典型應(yīng)用場(chǎng)景與調(diào)試建議?

1. ?應(yīng)用領(lǐng)域?
   • 工業(yè)驅(qū)動(dòng)（壓縮機(jī)/泵/風(fēng)扇）、家電（空調(diào)/冰箱）、電動(dòng)工具等。
2. ?上電調(diào)試流程?
   • ?安全操作?：
     • 使用隔離示波器測(cè)量高壓側(cè)信號(hào)。
     • 上電前確認(rèn)儲(chǔ)能電容（如C44=150μF/420V）已放電。
   • ?參數(shù)配置?：
     • 通過JP2-JP4跳線選擇BEMF檢測(cè)模式，R23（100kΩ電位器）調(diào)節(jié)速度反饋。
3. ?常見問題排查?
   • ?過流誤觸發(fā)?：檢查U3（TS3021ILT）比較器基準(zhǔn)電壓與R60/R93（33kΩ）分壓比例。
   • ?IGBT過熱?：優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)（評(píng)估板布局見圖6-8），確認(rèn)柵極驅(qū)動(dòng)電壓≥15V。

?四、擴(kuò)展開發(fā)資源?

• ?BOM選型替代?：表1列出關(guān)鍵器件備選方案（如STGB20M65DF2可替換為同規(guī)格IGBT）。
• ?參考設(shè)計(jì)?：ST官網(wǎng)提供基于STSPIN32G0602的電機(jī)控制庫(kù)（FOC算法源碼）。