智能制造和高端消費(fèi)電子市場的火爆將機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、無人機(jī)、高性能家電等產(chǎn)品推上風(fēng)口浪尖，在工業(yè)和家電市場原本需求量就很大的電機(jī)驅(qū)動與控制產(chǎn)品更是迎來新的市場爆發(fā)點。意法半導(dǎo)體（ST）是電機(jī)和運(yùn)動控制領(lǐng)域的先驅(qū)者，旗下的STSPIN 系列主要面向工業(yè)級應(yīng)用，是其銷售量最大的電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品家族，共有超過125種直流有刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的產(chǎn)品型號，從1.8V到80V均有可擴(kuò)展的方案。

圖1  ST亞太區(qū)智能電源、IPAD、保護(hù)器件產(chǎn)品部市場應(yīng)用總監(jiān)DAVID LUCCHETTI先生在介紹STSPIN產(chǎn)品特點及應(yīng)用

據(jù)ST亞太區(qū)智能電源、IPAD、保護(hù)器件產(chǎn)品部市場應(yīng)用總監(jiān)DAVID LUCCHETTI先生介紹，STSPIN電機(jī)驅(qū)動器系列有一個共同的特點，那就是集成了極高精度高效驅(qū)動電機(jī)所需的所有性能，并且包括一個可降低主微控制器負(fù)荷的運(yùn)動曲線生成器，同時通過一套全面的保護(hù)和診斷特性確保穩(wěn)固性和可靠性。自始至終，STSPIN電機(jī)控制IC系列產(chǎn)品以模塊化、可擴(kuò)展、健壯性為開發(fā)目標(biāo)，為設(shè)計者提供滿足不同需求和系統(tǒng)架構(gòu)的多種解決方案。其中，ST的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，具有精確的定位和流暢的運(yùn)動曲線，每步最多256個微步。有刷直流電機(jī)驅(qū)動器能夠在很寬的電流和電壓范圍內(nèi)驅(qū)動一個或多個有刷直流電機(jī)。無刷直流電機(jī)驅(qū)動器僅需使用很少的外部器件。尤其是，許多STSPIN電機(jī)驅(qū)動IC都已采用自適應(yīng)電流衰變控制方案和創(chuàng)新的電壓模式驅(qū)動，確保了高轉(zhuǎn)矩的精度和運(yùn)動平穩(wěn)度。

面向電池供電等小功率應(yīng)用
隨著物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的興起，市場上需要電池供電的電子產(chǎn)品越來越多。電機(jī)是便攜醫(yī)療注射泵和驅(qū)動器、個人健身設(shè)備、便攜POS機(jī)、迷你機(jī)器人、安全監(jiān)控設(shè)備、精密電動工具、便攜式打印機(jī)等電子設(shè)備的核心組件，這些產(chǎn)品要求電機(jī)驅(qū)動IC要有極低的功耗，同時尺寸也要做得很小，以便節(jié)省設(shè)備的空間。去年，針對便攜和電池供電設(shè)備，ST就推出了STSPIN220步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、STSPIN230三相無刷電機(jī)驅(qū)動器、STSPIN240 1.3A有刷直流電機(jī)驅(qū)動器三款單片低壓驅(qū)動器。今年4月份，后續(xù)產(chǎn)品STSPIN250面世，它的高輸出電流尤其適用于中低功率設(shè)備，例如便攜打印機(jī)、POS支付終端機(jī)、消費(fèi)電子設(shè)備、電動閥門、電動門鎖、電子玩具，以及注射泵、電動牙刷等醫(yī)療保健產(chǎn)品。這款驅(qū)動器還內(nèi)置全面的保護(hù)功能，包括欠壓鎖保護(hù)(UVLO)，非耗散過流保護(hù)、短路保護(hù)和過熱關(guān)斷。DAVID LUCCHETTI先生表示，現(xiàn)在，STSPIN產(chǎn)品家族完全滿足設(shè)計人員為便攜設(shè)備最常用的電機(jī)類型選擇尺寸緊湊、使用簡便等需求。

面向?qū)�功率和精�?zhǔn)度有很高要求的應(yīng)用
ST公司的POWERSTEP01系列在功率和精準(zhǔn)度上表現(xiàn)出眾，它由步進(jìn)控制預(yù)驅(qū)動加8個分立MOSFET構(gòu)成，具有可編程、SPI界面和數(shù)字運(yùn)動引擎等特點。據(jù)DAVID LUCCHETTI先生介紹，相對分立器件解決方案，POWERSTEP01可以節(jié)省67%的PCB空間。因此，POWERSTEP01非常適合紡織機(jī)械、機(jī)器人焊接、工業(yè)條碼打印、工業(yè)推土機(jī)和攪拌器、縫紉機(jī)器等大功率應(yīng)用。

面向智能工業(yè)和高端消費(fèi)電子應(yīng)用
如果說上文提到的POWERSTEP01產(chǎn)品系列是把預(yù)驅(qū)動芯片和功率芯片集成在一起，那么STSPIN32F0模塊就是在一個7mm x 7mm QFN微型封裝內(nèi)整合了微控制器和模擬芯片，由
STM32 Cortex M0 MCU與三相半橋驅(qū)動器組成（圖2），產(chǎn)品充分利用了ST獨有的功能豐富的STM32生態(tài)系統(tǒng)中功率控制固件庫和算法，簡化了智能和功能豐富的電機(jī)精度控制開發(fā)任務(wù)。DAVID LUCCHETTI先生認(rèn)為，STSPIN32F0兼具基于微控制器的電機(jī)驅(qū)動器的處理性能和靈活性與單顆芯片的易用性和空間利用率。其目標(biāo)應(yīng)用包括智能制造設(shè)備、電動工具和散熱風(fēng)扇，以及新興的高端科技產(chǎn)品，例如無人機(jī)、機(jī)器人，以及內(nèi)置高能效電機(jī)的家電，例如高性能便攜吸塵器或空氣凈化器等。

圖2  STSPIN32F0模塊STM32 Cortex M0 MCU與三相半橋驅(qū)動器組成，可充分利用STM32生態(tài)系統(tǒng)中功率控制固件庫和算法

DAVID LUCCHETTI先生表示：“STSPIN電機(jī)驅(qū)動器IC具有杰出的性能、特性和全面的支持，令設(shè)計電機(jī)控制應(yīng)用變得更加容易，使各種應(yīng)用中的直流有刷、步進(jìn)和無刷電機(jī)控制設(shè)計更加高效�！睘榱酥С衷O(shè)計，縮短產(chǎn)品上市時間，針對工業(yè)和消費(fèi)電子應(yīng)用，ST還提供豐富的評估板以及低成本的即插即用探索套件，采用自助式設(shè)計，可與軟件接口共同使用，是初學(xué)者有經(jīng)驗設(shè)計者的理想開發(fā)工具。由于配有嵌入式微控制器，還可與定制固件共同使用。此外，原理圖、BOM和Gerber文件更為設(shè)計人員提供了極大的便利。提供的軟件套件，能夠輕松快速地對電機(jī)驅(qū)動解決方案進(jìn)行開發(fā)。此外，STSPIN電機(jī)驅(qū)動器還可以在一個開放、靈活、經(jīng)濟(jì)的開發(fā)環(huán)境中結(jié)合STM32 MCU進(jìn)行評估，從而快速開展原型設(shè)計。憑借完整的生態(tài)系統(tǒng)，STSPIN已經(jīng)成為業(yè)界銷量最大的電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)品家族。