STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相電機驅動評估套件為基于非對稱半橋靈活轉換器拓撲的三相開關磁阻電機 (SRM) 驅動提供了完整的解決方案。該套件包括STEVAL-CTM015A1驅動器板、STEVAL-CTM015A2電源板和預裝配的1K/W散熱片。STEVAL-CTM015A1驅動器板具有基于VIPER26L、LD1117S50和LD1117S33C的直流-直流電源、作為MCU的STM32F303CBT6以及用于N溝道功率MOSFET或IGBT的L6395D高壓、單芯片高側/低側柵極驅動器。STEVAL-CTM015A2電源板具有絕緣金屬基板 (IMS)、用于熱保護的NTC、用于每個IGBT的去耦柵極電阻器、用于過流保護的LMV331I比較器、STGB30H60DFB溝槽式柵極場終止型以及STTH15RQ06 Turbo 2軟快速恢復二極管。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相電機驅動評估套件數據手冊.pdf

STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1評估套件具有基于TSV991IL的三分流電阻器電流檢測網絡，但也可安裝三個絕緣電流傳感器 (ICS)。可提供基于STM32F303CBT6微控制器的軟斬波速度控制固件。

特性

• 驅動器板 (STEVAL-CTM015A1)
  • 基于3個L6395D高壓單片高側/低側柵極驅動器，可獨立控制高側和低側
• • 支持正交增量編碼器和霍爾效應轉子位置傳感器
  • 基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的直流-直流電源
  • 支持主機3x絕緣電流傳感器 (IC) ，用于相位電流讀數
• 散熱片，用于散熱，熱阻為1K/W
• 電源板 (STEVAL-CTM015A2)
  • 絕緣金屬基板 (IMS)
  • 設有6個STGB30H60DFB IGBT和6個STTH15RQ06二極管，采用D2PAK-2封裝
  • 去耦柵極電阻
  • NTC檢測網絡，用于過熱保護
  • LMV331ICT過流保護比較器
  • 3分流電阻器檢測網絡和TSV991IL運算放大器，用于三相電流讀數

框圖

STEVAL-CTM015V1：1kW三相開關磁阻電機驅動評估套件深度解析

概述

STEVAL-CTM015V1是意法半導體推出的一款針對開關磁阻電機驅動的高性能評估套件。該套件為三相開關磁阻電提供完整的驅動解決方案，基于非對稱半橋靈活變換器拓撲結構，額定功率為1kW，支持400VDC直流母線電壓。該評估套件由驅動板、功率板和散熱器組成，為電機控制工程師提供了完整的開發平臺。

系統架構與組成

驅動板（STEVAL-CTM015A1）

?核心控制系統?：

• ?主控芯片?：采用STM32F303CBT6微控制器，為系統提供強大的處理能力
• ?柵極驅動?：基于三片L6395D高壓單芯片高低側柵極驅動器，實現對高低側的獨立控制
• ?電源管理?：集成基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的DC-DC電源，為系統提供+15V、+5V和+3.3V多路電源

?傳感器支持?：

• 支持正交增量編碼器和霍爾效應轉子位置傳感器
• 可容納三個絕緣電流傳感器用于相電流讀取
• 支持三并聯電阻電流檢測網絡

功率板（STEVAL-CTM015A2）

?功率器件配置?：

• ?IGBT模塊?：采用六顆STGB30H60DFB溝槽柵場截止型IGBT，額定參數為600V/30A
• ?快速恢復二極管?：配備六顆STTH15RQ06 Turbo 2軟超快恢復二極管，采用D2PAK-2封裝

?保護與檢測?：

• 過流保護：使用LMV331ICT比較器實現
• 過熱保護：集成NTC熱敏電阻傳感網絡
• 三并聯電阻傳感網絡和TSV991IL運算放大器實現三相電流讀取

散熱系統

套件配備了熱阻為1K/W的散熱器，確保在高功率運行時的有效熱管理。

關鍵技術特性

電源架構

該評估套件采用?多級電源轉換?設計：

• ?Flyback變換器?：實現400V轉15V/7V
• ?線性穩壓器?：LD1117S50TR提供+5V/2A輸出
• ?低壓差穩壓器?：LD1117S33CTR提供+3.3V輸出

電流檢測方案

系統提供?雙重電流檢測?選擇：

1. ?三并聯電阻方案?：基于TSV991IL運算放大器的默認配置
2. ?絕緣電流傳感器方案?：通過跳線選擇可安裝三個ICS

驅動控制策略

套件支持?軟斬波速度控制?固件，基于STM32F303CBT6微控制器實現，提供靈活的電機控制算法。

應用領域與優勢

主要應用

• ?電機控制系統?
• 工業自動化設備
• 電動汽車輔助系統
• 家用電器高性能電機驅動

技術優勢

1. ?高集成度?：采用先進的IGBT和快速恢復二極管技術
2. ?靈活配置?：支持多種電流檢測方案和控制模式
3. ?完善保護?：集成了過流、過熱等多重保護機制
4. ?便于開發?：提供完整的硬件平臺和軟件支持

設計要點

功率器件選擇

?STGB30H60DFB IGBT?采用溝槽柵場截止技術，具有：

• 低飽和壓降
• 高開關頻率
• 優異的溫度特性

控制系統設計

微控制器外圍電路精心設計，包括：

• 精確的ADC采樣電路
• 穩定的時鐘電路（8MHz晶振）
• 完善的復位電路