【应用方案】基于ST 意法半导体EVALKIT-ROBOT-1的机器手臂马...

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【应用方案】基于ST 意法半导体EVALKIT-ROBOT-1的机器手臂马达控制解决方案

EVALKIT-ROBOT-1是一个随插即用的马达控制解决方案，旨在帮助使用者轻松进入伺服驱动器和机器人精准定位，以及高阶动作控制领域。方案中包含一个内建1024脉冲增量编码器的maxon 100W无刷直流马达。该马达提供maxon在马达电磁设计方面的专业知识，具有优异的平稳性和平衡性，即使转子在低转速时也可以精确控制马达。

在方案中的伺服控制板上具备意法半导体的STSPIN32F0A智慧三相马达控制器和完整的逆变器功率级。逆变器功率级采用意法半导体功率电晶体，可以连接马达。方案还包括马达控制韧体，使用者可以轻松启动马达并发送指令。

技术资讯：

意法半导体的STSPIN32F0A系统级封装在一个功率密度高的7mm x 7mm VFQFPN封装内整合马达控制所需的关键电路，包括STM32F031C6*微控制器和三相逆变驱动器。微控制器预设随插即用的MODBUS通讯韧体，以及具精确定位功能的向量控制（Field-Oriented Control，FOC）算法。该模组还整合了电源管理和电流检测电路，使其更具弹性和多功能性。

Maxon EC-i 40 是一款直径40mm的100W无刷直流（BLDC）马达，内建用于精确控制的maxon ENX 16 EASY 1024脉冲增量式编码器。马达另外整合了检测转子位置的霍尔感测器。该马达经过优化设计，提供了高输出转矩和低齿槽转矩，进而在整个速度范围内平稳运作，并提升定位精度。

三相无刷直流逆变器功率级采用意法半导体的STL7DN6LF3 60V低导通电阻N沟道MOSFET，其最大输出功率为6A，可以驱动这台马达。

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

STSPIN32F0A - 先进的无刷电机控制器

Cortex-M0 MCU、栅极驱动器和运算放大器的集成可实现极其紧凑的解决方案

ST1S14 - 降压型开关稳压器

高开关频率需要小电感值，从而减小整体解决方案的占板面积

L78L - 3.3 V 线性稳压器

坚固耐用的线性稳压器，采用小型封装

STR485 - RS485 收发器

非常紧凑的RS485差分线路收发器，在总线引脚上嵌入保护

STL7DN6LF3 - 功率场效应管

双通道低 RDS（ON） MOSFET 在小尺寸内提供高效的功率级

►方案规格

• 执行具有闭环定位的磁场定向控制控制板

• 36 V/6 A峰功率级

• 意法半导体32F0A先进的三相电机控制器，嵌入Cortex-M3 MCU

• STL7DN6LF3 60 V、35 mΩ 双通道 N 沟道 MOSFET

• 霍尔感测器

• 基于磁场定向控制的位置控制回路

• 通过RS-485的MODBUS通信协定

• 极其紧凑的占地面积 （40 mm x 40 mm）

• maxon EC-i 40 100 W 三相无刷直流电机

• maxon ENX 16 EASY 1024脉冲增量编码器