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EVALKIT-ROBOT-1是一个即用型伺服无刷解决方案,目标是机器人和工业伺服应用。它内嵌额定功率为100W的高端三相无刷直流电机和优化的紧凑型控制电路,成本极具竞争力。 

该套件代表了一个可行的选择,让设计师可以轻松评估意法半导体的新器件在这些应用中的性能。该套件将降低中小型企业进入由工业4.0大趋势推动的不断增长的低功率伺服驱动器和机器人领域的门槛。

STSPIN32F0A带来的高集成度使控制板能够提供一个强大的功率等级,模拟电路(实施电流检测和过流保护)以及一个Cortex-M0性能级别的微控制器实现闭环定位执行磁场定向控制。全部封装在40 mm x 40 mm外壳中。

Maxon EC-i - 40电机优化了磁路,可以提供一个非常高的扭矩密度和非常低的齿槽转矩。通过组合maxon ENX 16 EASY 1024增量式脉冲编码器,该方案是实现可靠、稳定、高精度位置和速度控制的最佳选择。

  • STSPIN32F0A:额定电压为45V的三相栅极驱动器,栅极电流容量为600 mA(灌电流和拉电流)。它内嵌完整的 

  • STM32F031 MCU和电源管理单元,负责将内部电源送至MCU和栅极驱动器,从外部Vbus电源开始。此外,还嵌入3个用于信号调节的运算放大器(跨分流电阻的电流检测),以及一个具有可编程阈值的比较器(用于执行过电流保护)。STSPIN32F0A器件还具有过温保护和欠压锁定保护功能,可以进入待机模式,降低功耗。它有16个通用 I/O(输入/输出)端口 (GPIO通用输入/输出), 最大耐压为5V;有1个多达9通道的12位模拟数字转换器,可在单次模式或扫描模式下进行转换;有5个同步通用定时器。此外,器件还支持易于使用的调试串行接口(SWD——串行线调试)。集成嵌入式引导装载程序(Bootloader),可以通过串口下载固件。

  • STL7DN6LF3,该器件是使用STripFET™ F3技术开发的双N沟道功率MOSFET。它的设计目的是最大限度减少导通电阻和栅极电荷,以提供卓越的开关性能。

  • maxon EC-i40:高端100W 3相无刷直流电机增量式1024脉冲编码器。由于优化了磁芯,采用铁芯绕组的无刷EC-i电机具有很高的转矩密度和较低的齿槽转矩。多极内部转子是高度动态的。其坚固的设计和钢质法兰与外壳使这款电机适用于广泛的应用。

 

  • 36 V/6 A 峰值功率级
  • 内嵌Cortex-M0 MCU的STSPIN32F0A高级3相电机控制器
  • STL7DN6LF3 60 V,35 mΩ 双N沟道功率MOSFET霍尔传感器
  • 基于磁场定向控制的位置控制环路
  • 通过RS-485的MODBUS通信协议
  • 极其紧凑的结构(40 mm x 40 mm)
  • maxon EC-i 40 100 W 3相无刷直流电机
  • maxon ENX 16 EASY 1024-增量式脉冲编码器

产品编号

接口

STR485

电机控制

STSPIN32F0A

电源与能源管理

STL7DN6LF3

L78L33ABUTR

ST1S14PHR


 

EVALKIT-ROBOT-1是一款即插即用型套件,包含以下组件和IC器件:

  • 来自maxon的100 W 3相无刷直流电机(EC-i 40)

  • 来自maxon的1024-增量式脉冲编码器(ENX 16 EASY)

  • 意法半导体的紧凑型可编程逆变器:

  • 即插即用型固件,通过精确的定位功能实施FOC

  • 36 V/6 A 峰值功率级

  • 内嵌Cortex-M0 MCU的STSPIN32F0A高级3相电机控制器

  • STL7DN6LF3 60 V,35 mΩ双N沟道MOSFET

  • 霍尔传感器连接器

  • 通过RS-485的MODBUS通信协议

  • 极其紧凑的结构(40 mm x 40 mm)

定位控制固件存储在闪存中,闪存内嵌在STSPIN32F0A电机控制器中,电机控制器安装在控制逆变器板上。该板能够读取maxon ENX 16 EASY 1024增量式脉冲编码器反馈的定位信息,并将其用于控制固件内,以实现精确定位。

EVALKIT-ROBOT-1板兼容STM32电机控制软件开发套件(MCSDK)。

入门

EVALKIT-ROBOT-1是面向伺服无刷应用的即插即用型评估套件。

要使该系统运行起来,需要下列物料:

  • 一块36 V / 120 W DC 电源(*1)

  • 一个RS485 2线串行端口

  • 一套基于MODBUS协议的通信软件

*1. 控制电子设备的工作电压范围在12 V到45 V之间。然而,该系统在36 V±20%电压是提供最佳性能。

还可以定制修改源代码的系统操作。在这种情况下,需要以下工具:

  • 从IAR Embedded Workbench for ARM、Keil微控制器开发套件和STM32CubeIDE中选择的IDE。

  • 支持STM32F0系列的SWD编程工具/调试工具,比如意法半导体的STLINK-V3。

按照以下步骤开始使用EVALKIT-ROBOT-1:

  • 将电机连接到J10(电机相位和霍尔效应传感器)和J4(编码器)。
  • 将直流电源连接到负责极性的J7(负极连接到GND,正极连接到VM)。
  • 根据底部丝印指示,将RS-485通讯线连接到J8。
  • 如果需要终止,使用一根线缆将A+和TERM输入短接(参见4.1节)。
  • 为系统供电。

 

 

 

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