ST推出STM32微控制器專用先進馬達控制演算法
- 上線日期：2008/9/25 上午 12:00:00
- 資料來源：EEDESIGN - 電子設計資源網
意法半導體擴增其32位元STM32（MCU）支援的電動馬達向量控制功能函數庫，新增了支援單旁路無傳感器控制 (single shunt sensorless control) 、內部永磁（Internal Permanent Magnet, IPM）、馬達控制和永磁同步馬達（PMSM）的弱磁控制的演算法。目前市場上大約已有40種馬達控制應用採用了ST的基於Cortex-M3的ST微控制器。
新增的控制函數已包含在STM32 馬達控制函數庫2.0版內，在新一代電器、工業驅動器、電幫浦、空調（HVAC）系統、自動販賣機、提款機和電動汽機車等應用領域，新演算法將有助於加快產品上市時間，降低材料成本，最佳化的馬達選擇，及突破操作上的限制。
同時， ST透過增加對Keil、IAR和Green Hills等開發工具廠商的STM32開發環境的支援，擴增客戶透過第三方工具鏈使用馬達控制函數的管道。ST根據客戶的要求免費提供 STM32馬達控制函數庫2.0版，這套演算法可直接與基於STM32的STM3210B-MCKIT馬達控制應用硬體評估和開發工具組一起搭配使用。
在設計人員目前可以獲得的新演算法中，單旁路電流感應支援功能只需要一個電流感應電阻器，比需要三個電阻器的普通無傳感器控制機制更加節省系統成本。單旁路電流感應是ST開發的一項專利技術，具有直流匯流排 (DC-Bus)電壓利用率高、電流失真小和可聽見噪聲低等優點。透過增加一個“最大化轉矩電流比”(Maximum Torque Per Ampere, MTPA)控制演算法，擴增的函數庫為設計人員提供了更大的自由設計空間，使他們能夠靈活地定義無刷IMP馬達的電氣參數，滿足實際應用對馬達的高功率密度和高速性能的需求。
此外，ST還增加了定子電壓閉路弱磁(stator-voltage closed-loop field-weakening)控制演算法，這個功能可以降低微控制器對馬達參數和環境變化的敏感性，擴大各類PMSM馬達的工作範圍。此外，在高速弱磁的操作環境中，前饋控制 (feed-forward control) 可以修正匯流排電壓波紋，改進整流性能。從10月中旬起， ST將根據客戶的需求提供一款可以加快開發速度且省時省力的代碼生成器工具。
基於這些新的演算法，開發人員可以充分利用STM32豐富的馬達控制週邊，包括STM32整合的兩個三相PWM計時器，使一個微控制器可以同時控制兩個無刷馬達。 藉由打破一個微控制器控制一個馬達的規則，設計人員使用STM32可以節省成本，降低設計尺寸和功耗，而且不會對性能有任何影響。微控制器整合的三個ADC能夠支援高精確度馬達驅動器用的三路採樣及保持( sample-and-hold)電流捕獲。因為STM32採用先進的ARM Cortex-M3 CPU工業標準架構，客戶在STM32上開發其馬達控制解決方案要比使用某些企業專有的架構上更節省時間。
STM32微控制器有兩個產品系列︰72MHz的高性能系列和36MHz的入門級系列。ST最終將為這兩個系列整合16Kbyte到512Kbyte的flash，提供36腳位的QFN到144腳位的 LQFP或BGA封裝。
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