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ST:都是玩电机驱动的搞价格战想赢我有点难_电机_驱动器

雨夜梧桐 2025-01-17 10:12:13 0

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“有的客户对电压很看重,比如电压要低至1.5V;有的对体积或散热比较看重;有的重视精度,例如在医疗注射泵中广泛利用的256微步步进电机,速率不一定要快,但位置必须精准;有的重视性价比……形形色色,五花八门。
但总体来说,电机驱动芯片的集成度会越来越高、体积越来越小、本钱越来越低,这一点是毋庸置疑的。
”他说。

系统级封装演化

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“STSPIN”是ST集成电机驱动器产品的品牌,目前有超过125种直流有刷电机、直流无刷电机和步进电机的产品型号,除内嵌32位ARM Cortex-M0 内核的STM32F0 MCU,电压范围覆盖1.8V到80V,封装规格从超微型QFN到功率封装均可选择等突出特性外,集成数字核的可编程步进电机驱动芯片也使其精度达到了1/256微步。

按照David Lucchetti的说法,正是在电机驱动领域有超过30年产品开拓履历的ST,发明了业界第一颗将驱动器和MOSFET集中在一起的马达驱动芯片。
此后,根据运用领域的不同,ST逐渐将电机驱动产品分为两类:一类是将预驱动芯片和功率芯片封装在一起的POWERSTEP系列,另一类则是将MCU和预驱动集成在一起的STSPIN32F0系列。

系统及封装演化

他特殊提到了ST自有的BCD技能。
大略而言,这是一种单芯片功率集成电路技能,结合了双极型(Bi-Polar)、CMOS和DMOS的单片IC制造工艺。
相对付传统的双极型功率工艺,在单芯片上同时集成了仿照、数字和功率器件的BCD技能采取了多层金属构造,使功率器件的导通电阻大幅度降落,从而提高了电流的密度和效率,同时增加了CMOS电路的集成度,更易于向小尺寸发展。

“坦率的说,ST电机驱动产品能实现的功能很多竞争对手也能实现,性能参数看起来彷佛也都大同小异,那我们说服用户采取ST产品的底气来自哪里?”David Lucchetti将其归结为从晶圆设计、封装设计、开拓环境到配套生态系统的“一条龙”设计做事体系。
“ST所有集成的产品都是自己的,预驱动芯片、MOSFET、MCU、开拓环境、封装测试等等,可以确保产品的最佳性价比。
很多对手MCU产品的有名度既没有STM32高,IP和封装也严重依赖第三方,这是一个很大的问题。

STSPIN220步进电机驱动器、STSPIN230三相无刷电机驱动器、STSPIN240 1.3A有刷直流电机驱动器,连同最新发布的STSPIN250 2.6A微型有刷直流电机驱动器,是ST面向便携和电池供电设备推出的四款单片低压驱动器。
3mm x 3mm QFN封装、1.8V事情电压、80nA待机电流、1.3Arms驱动电流等特性,使该系列在机器人定位系统、打印机电机、摄像头自动对焦机构、牙刷电机或注射泵等运用中得到了广泛采取。

而采取7mm x 7mm QFN微型封装的STSPIN32F0电机掌握系统级封装,则将运用目标瞄准智能制造设备、电动工具和散热风扇、新兴的高端科技产品(无人机、机器人),以及内置高能效电机的家电(高性能便携吸尘器或空气净化器)等领域。
在ST看来,上述运用须要电机驱动产品“兼具基于微掌握器的电机驱动器的处理性能和灵巧性,以及单颗芯片的易用性和空间利用率”。

STSPIN系列定位

与其说做产品,不如说做生态

不过,ST只为自己的“驱动器+STM32”系列选择了ARM Cortex-M0内核,M3、M4内核产品却暂未考虑。
David Lucchetti对此阐明说,ST当前重点关注的市场该当还用不到M3/M4这样高性能的内核,但考虑到电动工具、真空吸尘器这样传统的、依赖走量的市场也须要升级换代,以是ST用32位M0 MCU取代了以往的STM8 MCU产品,算法也从之前大略传感器的方波共振上升到MCU掌握,这是一种性价比很高的做法。
从市场的反馈来看,用户接管度很高。
当然,如果客户有高端需求,采取M4产品对ST来说也并非难事。

他同时也否认了将“驱动器、功率器件和MCU集成在一起”的想法。
由于从市场角度来看,集成MOSFET后功率选择将不足灵巧,运用领域会受限;从技能角度来看,驱动器和MCU属于逻辑电路,而MOSFET是功率电路,把逻辑和功率部分进行领悟时,须要在设计难度和设计本钱之间进行权衡。

相对付电机掌握驱动产品硬件本身,缺少对电机掌握算法或是电机掌握系统级知识的理解,被很多工程师视作在该领域碰着的最大寻衅。
David Lucchetti也对此表示认同,他说ST意识到了这一点,并从两方面做了充足的准备:从产品设计本身来看,ST既有只内置了最基本电路的产品,也有集成了算法的高集成产品,用户完备可以基于自己的设计能力进行选用;

从产品生态系统来看,当用户须要搭一个别系时,如果完备从零开始做系统设计、硬件设计和软件设计会比较困难。
ST推出了不同的评估板,如X-Nucleo评估板,如果客户熟习STM,可以仿照一个别系,只要选对应产品的拓展板,就可以像搭积木一样仿照出一个别系,从而大幅降落原型机的开拓本钱。
此外,ST还针对某些特定运用推出了完全的参考方案,客户不但可以从ST网站上免费下载软硬件资料,乃至可以直策应用参考板的事理图,这对他们的设计帮助极大。

STSPIN大众生态系统

部分STSPIN运用案例

3D打印机演示版

无人机螺旋桨驱动演示版

云台掌握模型

糖果机模型

空调风机演示版

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