stm32 直流无刷电机（stm32f103驱动无刷电机）

如何驱动无刷电机？

近年来，由于大规模的研发和技术的逐渐成熟，无刷直流电机逐渐成为工业电机发展的主流。着眼于降低生产成本和提高运行效率，各大制造商还提供不同类型的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段已在纺织、冶金、印刷、自动化生产线、数控机床等工业生产中得到应用。

无刷直流电机的优点和局限性

优点：输出功率高、体积和重量小、散热好、效率高、工作速度范围宽、电噪声低、可靠性高和维护要求低、动态响应高、电磁干扰低。

局限性：无刷电机控制器价格昂贵，需要复杂的驱动电路，并且需要额外的位置传感器（FOC 不使用）。

如何驱动无刷直流电机

无刷直驱电机的驱动方式根据不同类别可分为多种驱动方式。

按驱动波形分：方波驱动，这种驱动方式实现简单，易于控制无位置传感器的电机；

正弦驱动：这种驱动方式可以改善电机的运行效果，使输出扭矩均匀，但实现过程相对复杂。该方法有两种方法：SPWM和SVPWM（空间矢量PWM）。 SVPWM的效果比SPWM要好。

300W无刷直流电机驱动方案

采用STM32G431微控制器作为主控芯片，STSPIN32G4高性能半桥栅极驱动器作为电机驱动器。 STSPIN32G4采用9x9mm VFQFPN封装，具有丰富的可编程功能，可以实现电流感应、每个功率MOSFET的漏源电压感应以及过流保护。它是电机完全集成控制的解决方案。

外部接口

该板采用标准Arduino 连接器接口，可与扩展板（例如MEMS 传感器或蓝牙收发器）结合使用。 CAN 总线配置允许与主站或从站模块互连，以构建复杂的运动控制系统。板载ST-LINK/V2编程器方便固件调试。

适用范围

该解决方案支持三分流或单分流配置，并支持无传感器和基于传感器的控制算法。

可用于工业和家庭自动化、吸尘器、烘干机和清洁机器人等家用电器、伺服驱动器和电动自行车、电动和园林工具、泵和风扇、无人机和航模。

技术参数

32位ARM Cortex-M4 MCU+FPU

时钟频率高达170MHz

用于三角函数的CORDIC 数学硬件加速器

128kB 闪存，专有代码读出保护

具有硬件奇偶校验功能的32kB SRAM 存储器

两个先进的定时器电机控制，16 位，多达6 个PWM 通道

八个通用定时器

两个ADC 12 位分辨率（最多19 个通道），转换速率为4Msps

4 个12 位DAC 通道

全套接口（I(2)C、SPI、UART、CAN）

3.3V LDO 线性稳压器，高达150mA

用于待机模式下MCU 电源的低静态线性稳压器

具有全套保护功能的监控机制，热关断、短路和过载保护

75V 额定栅极驱动器、1A 灌电流/拉电流和嵌入式自举二极管

每个功率MOSFET 的漏源电压检测

输入总线电压10V至75V，配备专用监控

基于STL110N10F7 功率MOSFET 的功率级，输出电流高达20Arms（安装散热器）并提供过流保护

三分流器或单分流器配置电流检测

数字霍尔传感器和正交重编码输入

ST-LINK/V2 编程器和调试器

Arduino UNO 连接器

易于使用的CAN总线

用于功率级温度监控的NTC 传感器

参考设计信息

示意图：

格柏文件：

物料清单文件：

下载：

登录“华球商城”：https://www.hqchip.com/?ic_dzfsy，进入电源管理区域，推荐列表第一项：基于STM32的300W无刷直流电机驱动方案，可以下载参考设计。

审稿编辑：唐子红