STMicroelectronics STSPIN32G0無刷電機(jī)控制器是一系列高度集成的系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案，適用于使用不同驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)三相無刷電機(jī)，極大地減少了BOM成本和占用面積。該系列包含四種型號(hào)，能夠完全靈活地平衡電流檢測運(yùn)算放大器、GPIO以及專用功能（如ADC的精確基準(zhǔn)）之間的資源分配。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STSPIN32G0無刷電機(jī)控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

器件內(nèi)置3個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)器，電流容量為600mA（灌/拉），能夠驅(qū)動(dòng)功率MOSFET。產(chǎn)品集成有互鎖功能，因此同一半橋的高、低側(cè)開關(guān)不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。

內(nèi)置的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器提供3.3V電壓，可為MCU和外部元器件供電。而其內(nèi)置LDO線性穩(wěn)壓器則可為柵極驅(qū)動(dòng)器供電。集成運(yùn)算放大器可用于信號(hào)調(diào)理，例如分流電阻器間的電流檢測。內(nèi)置比較器支持過流保護(hù)功能。

集成的MCU (STM32G031x8) 能夠執(zhí)行磁場定向控制、6步無傳感器算法以及其他高級(jí)驅(qū)動(dòng)算法，包括速度控制環(huán)。該器件還具有針對(duì)嵌入式閃存的讀取保護(hù)和寫入保護(hù)功能，以防止不必要的寫入和/或讀取操作。

STMicroelectronics STSPIN32G0還具有過熱和欠壓鎖定保護(hù)功能，并支持待機(jī)模式以降低功耗。該器件擁有23個(gè)通用I/O端口 (GPIO)、1個(gè)多達(dá)11通道的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（可在單次模式或掃描模式下進(jìn)行轉(zhuǎn)換）、5個(gè)可同步的通用定時(shí)器，以及一個(gè)易于使用的調(diào)試串行接口 (SWD)。嵌入式自舉程序支持通過UART和I^2^C接口對(duì)閃存和選項(xiàng)字節(jié)進(jìn)行管理。

特性

• 工作電壓：6.7V至45V
• 三相柵極驅(qū)動(dòng)器
  • 600mA灌/拉電流
  • 集成自舉二極管
  • 防跨導(dǎo)
• 32位Arm^?^ Cortex ^?^ -M0+內(nèi)核
  • 時(shí)鐘頻率高達(dá)64MHz
  • 8KB SRAM支持硬件奇偶校驗(yàn)
  • 64KB閃存帶保護(hù)功能和安全區(qū)域
• 3.3V DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器穩(wěn)壓器，具有過流、短路和熱保護(hù)功能
• 12V LDO線性穩(wěn)壓器，具有熱保護(hù)功能
• 高速I/O端口 (GPIO) 多達(dá)23個(gè)
• 支持靈活映射的5通道DMA控制器
• 12位ADC（多達(dá)11個(gè)外部通道），轉(zhuǎn)換速率為2.5Msps
• 專為電機(jī)控制設(shè)計(jì)的高級(jí)控制定時(shí)器
• 多達(dá)5個(gè)通用定時(shí)器（1個(gè)32位+4個(gè)16位）
• I^2^C、USART和SPI接口
• 多達(dá)3個(gè)軌至軌運(yùn)算放大器，用于信號(hào)調(diào)理
• 用于過流保護(hù)的比較器
• 支持低功耗的待機(jī)模式
• 每個(gè)電源（V M 、V DD、 VREG和V BOOTx ）均具有UVLO保護(hù)
• 支持通過SWD和嵌入式自舉程序進(jìn)行片上調(diào)試，支持UART和I^2^C接口
• 寬溫度范圍：-40°C至+125°C

框圖

?STSPIN32G0系列無刷電機(jī)控制器技術(shù)解析?

一、核心特性概述

STMicroelectronics推出的STSPIN32G0系列是高度集成的三相無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案，包含A1/A2/B1/B2四個(gè)型號(hào)，主要特性如下：

• ?寬電壓輸入?：6.7V至45V工作范圍，支持峰值驅(qū)動(dòng)電流600mA（灌/拉電流）。
• ?集成MCU?：內(nèi)置STM32G031x8微控制器（ARM Cortex-M0+內(nèi)核，64MHz主頻，64KB Flash，8KB SRAM），支持FOC、6步無感控制等算法。
• ?電源管理?：
  • 3.3V DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器（70mA輸出能力，帶過流/短路保護(hù)）。
  • 12V LDO線性穩(wěn)壓器（為柵極驅(qū)動(dòng)器供電）。
• ?保護(hù)機(jī)制?：逐周期過流保護(hù)、熱關(guān)斷、UVLO（各電源獨(dú)立監(jiān)測）。

二、關(guān)鍵模塊詳解

1. ?柵極驅(qū)動(dòng)電路?

• ?三路半橋驅(qū)動(dòng)?：集成自舉二極管，支持N溝道MOSFET/IGBT，具有交叉?zhèn)鲗?dǎo)預(yù)防功能。
• ?時(shí)序控制?：輸入到輸出的傳播延遲典型值20ns，高低側(cè)驅(qū)動(dòng)匹配誤差±10ns。
• ?UVLO響應(yīng)?：當(dāng)VBOOT電壓不足時(shí)，高側(cè)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)制關(guān)閉，低側(cè)驅(qū)動(dòng)保持激活狀態(tài)（見圖12）。

2. ?電流檢測與保護(hù)?

• ?運(yùn)放配置?：3個(gè)軌到軌運(yùn)算放大器（OP1P/OP1N/OP1O等）用于分流電阻信號(hào)調(diào)理。
• ?過流比較器?：閾值255mV±20mV（典型值），支持硬件鎖存或MCU中斷兩種保護(hù)模式（通過OC_SEL引腳選擇）。

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?PCB布局建議?
   • 功率路徑（VM至電機(jī)）采用短而寬的走線，減少寄生電感。
   • 信號(hào)線與功率線分層布局，避免交叉干擾。
2. ?外圍元件選型?
   • ?自舉電容?：推薦220nF陶瓷電容（耐壓≥VM）。
   • ?柵極電阻?：0.1Ω（平衡開關(guān)速度與EMI）。
   • ?電流檢測?：差分放大電路需匹配運(yùn)放輸入阻抗（推薦100kΩ級(jí)電阻）。
3. ?保護(hù)電路配置?
   • ?過流保護(hù)?：通過OCCOMP引腳連接分流電阻，閾值電壓可通過外部電阻分壓調(diào)整。
   • ?熱管理?：結(jié)溫超過140℃觸發(fā)關(guān)斷，需確保散熱焊盤與地平面充分連接（熱阻45.6°C/W）。

四、型號(hào)差異與選型指南

?注?：A2/B2版本未引出VBAT和VREF+引腳，需通過內(nèi)部電壓基準(zhǔn)緩沖器禁用。