живот.агментиран
УМКСНУМКС
Упутство за употребу
СТЕВЕ-СПИН3201: напредни БЛДЦ контролер са уграђеном СТМ32 МЦУ контролном плочом
Увод
СТЕВАЛ-СПИН3201 плоча је 3-фазна драјверска плоча једносмерног мотора без четкица заснована на СТСПИН32Ф0, 3-фазном контролеру са интегрисаним СТМ32 МЦУ, и имплементира 3-шант отпорника као топологију очитавања струје.
Пружа решење које се лако користи за процену уређаја у различитим апликацијама као што су кућни апарати, вентилатори, дронови и електрични алати.
Плоча је дизајнирана за сензорски или безсензорски алгоритам управљања оријентисан на поље са сензором од 3 шанта.
Слика 1. СТЕВЕ-СПИН3201 плоча за процену
Захтеви за хардвер и софтвер
Коришћење СТЕВАЛ-СПИН3201 плоче за процену захтева следећи софтвер и хардвер:
- Виндовс® ПЦ (КСП, Виста 7, Виндовс 8, Виндовс 10) за инсталирање софтверског пакета
- Мини-Б УСБ кабл за повезивање СТЕВАЛ-СПИН3201 плоче са рачунаром
- Комплет за развој софтвера за контролу мотора СТМ32 Рев И (Кс-ЦУБЕ-МЦСДК-И)
- 3-фазни ДЦ мотор без четкица са компатибилним волtagе и тренутне оцене
- Екстерно напајање једносмерном струјом.
Почетак рада
Максималне оцене одбора су следеће:
- Повер сtagе суппли волtagе (ВС) од 8 В до 45 В
- Фазна струја мотора до 15 Армс
Да бисте започели пројекат са плочом:
Корак 1. Проверите положај краткоспојника у складу са конфигурацијом циља (погледајте одељак 4.3 Детекција прекомерне струје
Корак 2. Прикључите мотор на конектор Ј3 водећи рачуна о редоследу фаза мотора.
Корак 3. Напајајте плочу преко улаза 1 и 2 конектора Ј2. ДЛ1 (црвена) ЛЕД ће се упалити.
Корак 4. Развијте своју апликацију користећи СТМ32 Мотор Цонтрол Софтваре Девелопмент Кит Рев И (Кс-ЦУБЕМЦСДК-И).
Опис и конфигурација хардвера
Слика 2. Положаји главних компоненти и конектора показују положај главних компоненти и конектора на плочи.
Слика 2. Положаји главних компоненти и конектора
Табела 1. Џампери за подешавање хардвера обезбеђују детаљан приказ конектора.
Табела 1. Џампери за подешавање хардвера
| Јумпер | Дозвољене конфигурације | Подразумевано стање |
| ЈП1 | Избор ВРЕГ спојеног на В мотор | ОПЕН |
| ЈП2 | Избор напајања мотора прикључен на ДЦ напајање | ЗАТВОРЕНО |
| ЈП3 | Избор напајања Халл енкодера на УСБ (1) / ВДД (3) напајање | 1 – 2 ЗАТВОРЕНО |
| ЈП4 | Ресетовање избора СТ-ЛИНК (У4) | ОПЕН |
| ЈП5 | Селекција ПА2 повезана са халом 3 | ЗАТВОРЕНО |
| ЈП6 | Селекција ПА1 повезана са халом 2 | ЗАТВОРЕНО |
| ЈП7 | Селекција ПА0 повезана са халом 1 | ЗАТВОРЕНО |
Табела 2. Опис осталих конектора, краткоспојника и тестних тачака
|
Име |
Пин | Лабел |
Опис |
| J1 | 1 – 2 | J1 | Напајање мотора |
| J2 | 1 – 2 | J2 | Главно напајање уређаја (ВМ) |
| J3 | 1 – 2 – 3 | У, В, В | Повезивање фаза 3-фазног БЛДЦ мотора |
| J4 | 1 – 2 – 3 | J4 | Конектор за Халл/енкодер сензор |
| 4 – 5 | J4 | Напајање Холових сензора/енкодера | |
| J5 | – | J5 | УСБ улаз СТ-ЛИНК |
| J6 | 1 | 3В3 | СТ-ЛИНК напајање |
| 2 | ЦЛК | СВЦЛК од СТ-ЛИНК | |
| 3 | ГНД | ГНД | |
| 4 | ДИО | СВДИО од СТ-ЛИНК | |
| J7 | 1 – 2 | J7 | ЦАРТ |
| J8 | 1 – 2 | J8 | СТ-ЛИНК ресет |
| ТП1 | – | ГРЕГ | 12 В волtagе излаз регулатора |
| ТП2 | – | ГНД | ГНД |
| ТП3 | – | ВДД | ВДД |
| ТП4 | – | СПЕЕД | Излаз потенциометра брзине |
| ТП5 | – | ПА3 | ПА3 ГПИО (излаз оп-amp смисао 1) |
| ТП6 | – | ВБУС | ВБус повратне информације |
| ТП7 | – | ОУТ_У | Излаз У |
| ТП8 | – | ПА4 | ПА4 ГПИО (излаз оп-amp смисао 2) |
| ТП9 | – | ПА5 | ПА5 ГПИО (излаз оп-amp смисао 3) |
| ТП10 | – | ГНД | ГНД |
| ТП11 | – | ОУТ_В | Излаз В |
| ТП12 | – | ПА7 | ПА7_3ФГ |
| ТП13 | – | ОУТ_В | Излаз В |
| ТП14 | – | 3В3 | 3В3 СТ-ЛИНК |
| ТП15 | – | 5V | УСБ волtage |
| ТП16 | – | И/О | СВД_ИО |
| ТП17 | – | ЦЛК | СВД_ЦЛК |
цирцуит опис
СТЕВАЛ-СПИН3201 пружа комплетно ФОЦ решење са 3 шанта које се састоји од СТСПИН32Ф0 – напредног БЛДЦ контролера са уграђеним СТМ32 МЦУ – и троструког полумостног напајања.tagе са НМОС СТД140Н6Ф7.
СТСПИН32Ф0 аутономно генерише сву потребну количину напајањаtagес: интерни ДЦ/ДЦ претварач обезбеђује 3В3, а унутрашњи линеарни регулатор обезбеђује 12 В за драјвере капије.
Тренутни повратни сигнал кондиционирања се врши кроз три оперативна ampЛифиерс уграђени у уређај и интерни компаратор врши прекострујну заштиту од шант отпорника.
Два корисничка дугмета, две ЛЕД диоде и тример су доступни за имплементацију једноставних корисничких интерфејса (нпр. покретање/заустављање мотора и подешавање циљне брзине).
СТЕВАЛ-СПИН3201 плоча подржава квадратурни енкодер и дигиталне Холове сензоре као повратну информацију о положају мотора.
Плоча укључује СТ-ЛИНК-В2 који омогућава кориснику да отклони грешке и преузме фирмвер без икаквог додатног хардверског алата.
4.1 Хол/енкодер сензор брзине мотора
СТЕВАЛ-СПИН3201 плоча за процену подржава дигиталне Холове и квадратурне сензоре енкодера као повратне информације о положају мотора.
Сензори се могу повезати на СТСПИН32Ф0 преко Ј4 конектора који је наведен у
Табела 3. Конектор за Халл/енкодер (Ј4).
| Име | Пин | Опис |
| Халл1/А+ | 1 | Холов сензор 1/кодер излаз А+ |
| Хала2/Б+ | 2 | Холов сензор 2/кодер излаз Б+ |
| Халл3/З+ | 3 | Холов сензор 3/нулта повратна информација кодера |
| ВДД сензор | 4 | Сензор напајања волtage |
| ГНД | 5 | Гроунд |
Заштитни серијски отпорник од 1 кΩ монтира се у низу са излазима сензора.
За сензоре који захтевају екстерно повлачење, три отпорника од 10 кΩ су већ монтирана на излазним водовима и повезана на ВДД волtagе. На истим линијама, доступан је и отисак за падајуће отпорнике.
Џампер ЈП3 бира напајање за напајање сензора волtage:
- Џампер између пина 1 – пина 2: Холови сензори напајани ВУСБ (5 В)
- Џампер између пина 1 – пина 2: Холови сензори напајани ВДД (3.3 В)
Корисник може да одвоји излазе сензора са џампера за отварање МЦУ ГПИО ЈП5, ЈП6 и ЈП7.
4.2 Сензор струје
На плочи СТЕВАЛ-СПИН3201, кондиционирање сигнала са сензором струје се врши кроз три оперативна ampлифиерс уграђени у уређај СТСПИН32Ф0.
У типичној ФОЦ апликацији, струје у три полумоста се детектују коришћењем шант отпорника на извору сваког прекидача за напајање ниске стране. Тхе сенсе волtagСигнали се достављају аналогно-дигиталном претварачу како би се извршио матрични прорачун који се односи на одређену технику управљања. Ти чулни сигнали су обично померени и ampобрађено посвећеним оп-ampс како би се искористио пуни опсег АДЦ-а (погледајте слику 3. Шема сензора струје пр.ampле).
Слика 3. Шема сензора струје нпрample
Сензорни сигнали морају бити померени и центрирани на ВДД/2 волtagе (око 1.65 В) и ampпоново лифиед што обезбеђује поклапање између максималне вредности регистрованог сигнала и опсега пуног опсега АДЦ-а.
Волtagе померање сtagе уводи слабљење (1/Гп) повратног сигнала који, заједно са појачањем неинвертујуће конфигурације (Гн, фиксиран помоћу Рн и Рф), доприноси укупном појачању (Г). Као што је већ поменуто, циљ је да се успостави укупна ampлификација мрежног појачања (Г) тако да се волtagе на шант отпорнику који одговара максималној дозвољеној струји мотора (ИСмак вршна вредност називне струје мотора) одговара опсегу волtagчитљив од АДЦ-а.
Напомена да је, када је Г фиксиран, боље да га конфигуришете смањењем почетног слабљења 1/Гп што је више могуће, а самим тим и појачања Гн. Ово је важно не само да би се максимизирао сигнал односом шума, већ и да би се смањио ефекат оп-amp унутрашњи помак на излазу (пропорционалан Гн).
Појачање и поларизација волtagе (ВОПоут, пол) одређује радни опсег струјног сензорског кола:
где:
- ИС- = максимална струја извора
- ИС+ = максимална потопљена струја која се може осетити помоћу кола.
Табела 4. СТЕВЕ-СПИН3201 оп-ampс мрежа поларизације
|
Параметар |
Референца дела | Рев. 1 |
Рев. 3 |
| Rp | Р14, Р24, Р33 | 560 Ω | КСНУМКС кΩ |
| Ra | Р12, Р20, Р29 | КСНУМКС кΩ | КСНУМКС кΩ |
| Rb | Р15, Р25, Р34 | 560 Ω | КСНУМКС кΩ |
| Rn | Р13, Р21, Р30 | КСНУМКС кΩ | КСНУМКС кΩ |
| Rf | Р9, Р19, Р28 | КСНУМКС кΩ | КСНУМКС кΩ |
| Cf | Ц15, Ц19, Ц20 | 100 пФ | НМ |
| G | – | 7.74 | 7.70 |
| ВОПоут, пол | – | 1.74 В | 1.65 В |
4.3 Детекција прекомерне струје
СТЕВАЛ-СПИН3201 плоча за процену имплементира прекострујну заштиту засновану на СТСПИН32Ф0 интегрисаном ОЦ компаратору. Схунт отпорници мере струју оптерећења сваке фазе. Отпорници Р50, Р51 и Р52 доносе волtagе сигнали повезани са сваком струјом оптерећења на пин ОЦ_ЦОМП. Када вршна струја која тече у једној од три фазе премаши изабрани праг, активира се интегрисани компаратор и сви прекидачи високе снаге су онемогућени. Прекидачи на високој страни се поново активирају када струја падне испод прага, чиме се спроводи заштита од прекомерне струје.
Тренутни прагови за СТЕВАЛ-СПИН3201 евалуациону плочу су наведени у
Табела 5. Прагови прекомерне струје.
| ПФ6 | ПФ7 | Интерни комп. праг | ОЦ праг |
| 0 | 1 | КСНУМКС мВ | 20 А |
| 1 | 0 | КСНУМКС мВ | 65 А |
| 1 | 1 | КСНУМКС мВ | 140 А |
Ови прагови се могу модификовати променом отпорника за пристрасност Р43. Препоручује се да изаберете Р43 већи од 30 кΩ. Да би се израчунала вредност Р43 за циљну границу струје ИОЦ, може се користити следећа формула:
где је ОЦ_ЦОМПтх волtagе праг унутрашњег компаратора (одабран од стране ПФ6 и ПФ7), а ВДД је 3.3 В дигитална запремина напајањаtagе обезбеђује интерни ДЦДЦ буцк конвертор.
Уклањањем Р43, формула тренутног прага је поједностављена на следећи начин:
4.4 Бус волtagе коло
СТЕВАЛ-СПИН3201 процењивачка табла обезбеђује бус волtagе сенсинг. Овај сигнал се шаље кроз волtagе разделник од напајања мотора обtagе (ВБУС) (Р10 и Р16) и послати на ПБ1 ГПИО (канал 9 АДЦ-а) уграђеног МЦУ-а. Сигнал је такође доступан на ТП6.
4.5 Хардверски кориснички интерфејс
Плоча укључује следеће хардверске ставке корисничког интерфејса:
- Потенциометар Р6: поставља циљну брзину, нпрample
- Прекидач СВ1: ресетује СТСПИН32Ф0 МЦУ и СТ-ЛИНК В2
- Прекидач СВ2: корисничко дугме 1
- Прекидач СВ3: корисничко дугме 2
- ЛЕД ДЛ3: кориснички ЛЕД 1 (такође се укључује када се притисне дугме за корисника 1)
- ЛЕД ДЛ4: корисничка ЛЕД 2 (такође се укључује када се притисну дугме 2 корисника)
4.6 Отклањање грешака
СТЕВАЛ-СПИН3201 плоча за евалуацију уграђује СТ-ЛИНК/В2-1 дебагер/програматор. Функције које подржава СТ-ЛИНК су:
- Поновно набрајање УСБ софтвера
- Интерфејс виртуелног цом порта на УСБ-у повезан на ПБ6/ПБ7 пинове СТСПИН32Ф0 (УАРТ1)
- Интерфејс за масовно складиштење на УСБ-у
Напајање за СТ-ЛИНК обезбеђује главни рачунар преко УСБ кабла спојеног на Ј5.
ЛЕД ЛД2 пружа информације о статусу комуникације СТ-ЛИНК: - Црвена ЛЕД лампица полако трепери: при укључивању пре УСБ иницијализације
- Црвена ЛЕД диода брзо трепери: након прве исправне комуникације између рачунара и СТ-ЛИНК/В2-1 (набрајање)
- Црвени ЛЕД ОН: иницијализација између ПЦ-а и СТ-ЛИНК/В2-1 је завршена
- Зелени ЛЕД ОН: успешна иницијализација циљне комуникације
- Црвено/зелено ЛЕД трепери: током комуникације са метом
- Зелено УКЉУЧЕНО: комуникација је завршена и успешна
Функција ресетовања се искључује са СТ-ЛИНК-а уклањањем краткоспојника Ј8.
Историја ревизија
Табела 6. Историја ревизије документа
| Датум | Ревизија | Промене |
| 12-дец-20161 | 1 | Првобитно издање. |
| 23-Нов-2017 | 2 | Додан одељак 4.2: Сензор струје на страници 7. |
| 27-феб-2018 | 3 | Мање измене у целом документу. |
| 18-авг-2021 | 4 | Мања исправка шаблона. |
СТМицроелецтроницс НВ и његове подружнице („СТ“) задржавају право да у било ком тренутку без обавештења унесу измене, исправке, побољшања, модификације и побољшања СТ производа и/или овог документа. Купци би требало да добију најновије релевантне информације о СТ производима пре наручивања. СТ производи се продају у складу са СТ условима продаје који су на снази у тренутку потврде поруџбине. Купци су искључиво одговорни за избор, избор и употребу СТ производа и СТ не преузима никакву одговорност за помоћ у примени или дизајн производа Купца.
ВАЖНО ОБАВЕШТЕЊЕ - МОЛИМО ПАЖЉИВО ПРОЧИТАЈТЕ
СТ овде не даје никакву лиценцу, изричиту или имплицирану, за било које право интелектуалне својине.
Препродаја СТ производа са одредбама другачијим од информација наведених овде поништава сваку гаранцију коју СТ даје за такав производ.
СТ и СТ лого су заштитни знакови СТ. За додатне информације о СТ заштитним знаковима, погледајте ввв.ст.цом/традемаркс. Сви други називи производа или услуга су власништво њихових власника.
Информације у овом документу замењују и замењују информације које су претходно дате у претходним верзијама овог документа.
© 2021 СТМицроелецтроницс – Сва права задржана
Документи / Ресурси
 |
СТ УМ2154 СТЕВАЛ-СПИН3201 Напредни БЛДЦ контролер са уграђеном СТМ32 МЦУ таблом за процену [пдф] Упутство за употребу УМ2154, СТЕВАЛ-СПИН3201 Напредни БЛДЦ контролер са уграђеном СТМ32 МЦУ таблом за процену |
