STMicroelectronics STEVAL-CTM012V1評(píng)估板為基于STSPIN32F0601Q BLDC控制器的三相逆變器提供參考設(shè)計(jì)。STSPIN32F0601Q內(nèi)置600V三半橋柵極驅(qū)動(dòng)器和Arm? Arm? Cortex?-M0 STM32微控制器。下部和上部驅(qū)動(dòng)部分還集成了高壓自舉二極管，以及防交叉?zhèn)鲗?dǎo)、死區(qū)時(shí)間和UVLO保護(hù)。這些特性可防止電源開關(guān)在低效率或危險(xiǎn)條件下運(yùn)行。低側(cè)和高側(cè)部分之間的匹配延遲可確保無周期失真。STEVAL-CTM012V1評(píng)估板的逆變器功率級(jí)還設(shè)有六個(gè)STD8N60DM2 N溝道MDmesh? MOSFET。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-CTM012V1評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STMicroelectronics STEVAL-CTM012V1評(píng)估板支持1分流和2+1分流檢測(cè)拓?fù)?。通過安裝一組跳線，可以輕松設(shè)置分流拓?fù)洹?/p>

該評(píng)估板還可配置為實(shí)現(xiàn)無傳感器磁場(chǎng)定向控制 (FOC)。這樣即可驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī) (PMSM) 和無刷直流 (BLDC) 電機(jī)，以涵蓋各種應(yīng)用，例如冰箱壓縮機(jī)、泵、風(fēng)扇和工業(yè)電器。

STEVAL-CTM012V1評(píng)估板兼容各種輸入電壓。該評(píng)估板的功率級(jí)設(shè)有VIPER122高壓轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生應(yīng)用所需的+15V和+3.3V電源電壓。

特性

• 緊湊型解決方案，尺寸僅為7.5cm x 11.2cm
• 由即用型硬件和固件制造的完整系統(tǒng)解決方案
• 適合由主電源供電的各種應(yīng)用，額定功率高達(dá)250W
  • 冰箱壓縮機(jī)
  • 泵和風(fēng)扇
  • 工業(yè)設(shè)備
• 高逆變器效率：>97.0%（3000rpm時(shí)）

電路板布局（頂部）

電路板布局（底部）

STEVAL-CTM012V1評(píng)估板技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

STEVAL-CTM012V1評(píng)估板是一款基于STSPIN32F0601Q控制器和STD8N60DM2 MOSFET的高效250W壓縮機(jī)解決方案。該評(píng)估板集成了完整的硬件和固件系統(tǒng)，為電機(jī)控制應(yīng)用提供即用型解決方案。

? 核心組成要素： ?

• 主控制器：STSPIN32F0601Q（集成STM32 MCU的三相600V柵極驅(qū)動(dòng)器）
• 功率器件：STD8N60DM2 MOSFET（600V，8A額定電流）
• 配套固件：X-CUBE-MCSDK電機(jī)控制軟件開發(fā)套件
• 專用固件示例：STSW-CTM011壓縮機(jī)電機(jī)固件

二、技術(shù)特性詳解

1. 性能參數(shù)

• ?功率等級(jí)?：支持最高250W應(yīng)用
• ?效率表現(xiàn)?：
  • 變頻器效率：>96.5%（3000rpm條件下）
  • COP效率：>1.94（3000rpm條件下）
• ?尺寸優(yōu)勢(shì)?：緊湊設(shè)計(jì)，僅7.5×11.2cm

2. 系統(tǒng)架構(gòu)

? 電源供應(yīng)設(shè)計(jì)： ?
采用VIPER122的反激式配置，生成應(yīng)用所需的+15V和+3.3V供電電壓，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

? 逆變器功率級(jí)： ?
基于STD8N60DM2 MOSFET構(gòu)建，具備600V耐壓和8A電流承載能力。

3. 傳感拓?fù)渲С?/h3>

評(píng)估板支持靈活的電流檢測(cè)配置：

• ?單分流解決方案?：默認(rèn)配置模式
• ?雙分流解決方案?：通過跳線設(shè)置實(shí)現(xiàn)
  支持單分流或二加一分流拓?fù)涞臒o傳感器磁場(chǎng)定向控制（FOC）

三、硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 功率電路設(shè)計(jì)

? MOSFET驅(qū)動(dòng)保護(hù)： ?

• 柵極串聯(lián)電阻（10Ω）限制開關(guān)速度
• BAT46ZFILM二極管提供柵極放電路徑
• 510Ω電阻確保柵極穩(wěn)定偏置

? 緩沖電路配置： ?
在MOSFET的漏源極間配置0.1μF/630V CBB61電容，有效抑制電壓尖峰。

2. 信號(hào)調(diào)理電路

? 電流檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)： ?

• 采用0.1Ω采樣電阻（SR3）
• TSV912ID運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大
• RC濾波網(wǎng)絡(luò)（100pF+1kΩ）抑制高頻噪聲

? ADC輸入保護(hù)： ?
各相電壓檢測(cè)通道配置33pF/20pF電容組成低通濾波器，確保采樣精度。

四、軟件開發(fā)生態(tài)

1. 開發(fā)工具鏈

• ?集成開發(fā)環(huán)境?：STM32CubeIDE
• ?調(diào)試工具?：B-STLINK-ISOL配合STLINK-V3SET
• ?接口支持?：提供SWD和UART TX-RX連接器

2. 控制算法實(shí)現(xiàn)

支持永磁同步電機(jī)（PMSM）和無刷直流電機(jī)（BLDC）的無傳感器FOC控制，覆蓋廣泛的工業(yè)應(yīng)用需求。

五、應(yīng)用場(chǎng)景分析

1. 主要目標(biāo)市場(chǎng)

• ?家用電器?：冰箱壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)
• ?工業(yè)設(shè)備?：水泵和風(fēng)機(jī)控制
• ?工業(yè)儀器?：各類工業(yè)電器設(shè)備

2. 設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

• ?寬輸入電壓范圍?：適配不同電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
• ?高集成度?：減少外圍元件數(shù)量
• ?靈活性?：支持多種檢測(cè)拓?fù)浜涂刂撇呗?/li>

六、設(shè)計(jì)建議與注意事項(xiàng)

1. PCB布局指導(dǎo)

• 功率路徑應(yīng)保持短而寬，減少寄生電感
• 信號(hào)地與功率地合理分離
• 去耦電容就近放置于芯片供電引腳

2. 熱管理考量

基于STD8N60DM2 MOSFET的550mΩ典型導(dǎo)通電阻，在滿載條件下需確保足夠的散熱措施。

3. EMI優(yōu)化策略

• 合理選擇開關(guān)頻率平衡效率與EMI
• 使用推薦的濾波元件參數(shù)
• 遵循官方提供的布局建議