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黄晓园

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【STSPIN32F0601 电机控制板试用体验连载】硬件设计介绍

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【STSPIN32F0601 电机控制板试用体验连载】硬件设计介绍
背景介绍:博主一直在高校从事智能传感控制方面的研究与开发,最近成功申请了STSPIN32F0601电机控制板硬件,因为程序以及软件配置上很多人已经写了相关的教程与介绍,我这里就不再简述。现就开发板硬件设计上做一个介绍,不当之处,还望各位指正。

1、电源整流
   整流威廉希尔官方网站 如图2所示。控制板使用DIO_DB_KBJ1010整流桥,正向输出整流:10A,反向耐压:1000V。C6为330U/450V的电容。同时使用了L2滤波电感。这种滤波电感一般采用铁氧体材料,它可以方便地与穿心电容组合起来,形成复合滤波器,在高性能滤波器中,也采用线绕电感。

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2、主控方案
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板卡采用意法半导体(ST)的STSPIN32F060x三相系统控制器,这款控制器其实嵌入了一个STM32F031x6x7,具有一个Arm 32位Cortex-M0 CPU,同时结合一个600 V三重半桥栅极驱动器,所以能够驱动N沟道功率MOSFET或IGBT。这种封装方式逐渐是当前比较流行的封装方式,自主性强,也兼顾了电机开发的集成需求,可帮助设计人员减小印刷威廉希尔官方网站 板(PCB)的面积和总体物料清单(BOM)。
在原理图中的BOOTX、HVGX、OUTX(X=1、2、3)就是接高速沟槽栅场截止H系列IGBT  STGD5H60DF。同时还引出了SWD烧写口,以及USART串口,方便烧录和调试。
3、电机驱动
使用STGD5H60DF 搭建驱动,这款芯片可以达到600V、5 A。威廉希尔官方网站 使用三相H逆变器拓扑结构,如图4所示(图示来源:qq_27158179,三相H桥SVPWM算法介绍)。由于控制电机的威廉希尔官方网站 是三相H桥逆变威廉希尔官方网站 ,这种威廉希尔官方网站 的调制方式主要分为SPWM和SVPWM。

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具体设计如如5所示。

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在威廉希尔官方网站 板的驱动威廉希尔官方网站 如图6所示。在PCBA上,这里注意下下有几个过孔都是非常大的,这里为的就是提高过电流的能力。
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图6 威廉希尔官方网站 板的驱动
4、采集相位
控制板采用TSV912ID运放采集V、U相电压相位。根据相位可以进行电机的矢量控制。采集电阻如图5所示,是0.1OΩ的采样电阻,之后采集到CSEN_V、SEN_U电压在运放威廉希尔官方网站 中进行增益放大。
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以上为相应的硬件设计介绍,后续将持续更新。
ps:最近比较忙,小助手催了好多次更新,是在抱歉,下次再重点更新下其他的使用报告。

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