STMicroelectronics EVLDRIVE101-HPD参考设计板是一款三相、超紧凑逆变器，基于STDRIVE101器件，搭配STM32G071KB微控制器，可用于无刷电机。此板可搭配各种驱动技术使用，具有FOC和梯形控制，以及有传感器和无传感器。EVLDRIVE101-HPD参考设计板提供了一套即用型灵活解决方案，适用于需要大输出电流的电池供电三相应用。此板集成了快速上电电路，有助于实现电池的无缝连接/断开，从而显著延长了使用寿命。EVLDRIVE101-HPD参考设计板的工作电压范围为18V至52V，尺寸紧凑，直径为50mm。典型应用包括电池供电型家用电器、电动工具、风扇、工业自动化、无人机和机器人技术。

数据手册：*附件：STMicroelectronics EVLDRIVE101-HPD参考设计板数据手册.pdf

特性

• 外部开/关触发器提供极低功耗待机
• 输入连接器，用于基于霍尔效应的传感器和编码器
• BEMF检测电路和电流限制器，带可调节基准
• 总线和温度检测
• 热关断、UVLO、过流保护以及来自功率级输出的反向偏置
• 得益于VDS监控，实现可靠、冗余的过流保护
• 通过UART (DFU) 实现SWD调试接口和直接固件更新

示意图

EVLDRIVE101-HPD参考设计板技术解析：面向无刷电机驱动的高效解决方案

一、设计概述与核心特性

‌EVLDRIVE101-HPD‌是意法半导体推出的一款基于STDRIVE101器件和STM32G071KB微控制器的三相紧凑型逆变器参考设计板，专为驱动无刷电机优化。该设计采用50mm直径的紧凑圆形布局，具有以下突出特性：

• ‌宽电压工作范围‌：支持18V至52V工作电压
• ‌高效功率输出‌：基于STL220N6F7 60V、1.2mΩ N沟道功率MOSFET，输出电流可达15A RMS
• ‌多样驱动技术支持‌：兼容FOC和梯形控制，支持有感/无感驱动
• ‌完善的保护机制‌：具备欠压锁定、过流保护、输出防反接、热关断等功能
• ‌低功耗设计‌：外部触发开关电路提供极低功耗待机模式

二、核心器件架构分析

2.1 主控与驱动系统

设计采用‌STM32G071KB微控制器‌（基于Arm® Cortex®-M0+内核），集成128KB Flash和36KB SRAM存储器，配合‌STDRIVE101先进三相门极驱动器‌，为电机控制提供精确的PWM信号生成和驱动能力。

2.2 功率级设计

功率级采用‌六个STL220N6F7 MOSFET‌组成三相全桥架构，其低导通电阻（Rds(on)）特性支持高达750W的负载功率运行，特别适合大电流应用场景。

三、关键功能模块详解

3.1 传感与反馈系统

设计提供了全面的传感接口：

• ‌霍尔传感器接口‌：支持基于霍尔效应的位置传感
• ‌BEMF（反电动势）检测电路‌：实现无感传感器控制
• ‌电流限制器‌：带有可调参考的可配置电流保护

3.2 电源管理架构

电源转换系统采用多层设计：

• ‌5V生成模块‌：基于L7983开关稳压器
• ‌3.3V生成模块‌：采用LDL112低压差稳压器
• ‌开机电路‌：通过STN3P6F6 MOSFET实现电池连接/断开控制

3.3 保护与监控功能

该设计提供了多重保护机制确保系统可靠性：

• ‌温度监测‌：两个NTC温度传感器监控关键部件温度
• ‌总线电压监测‌：通过电阻分压网络实时监测电池电压
• ‌VDS监控‌：提供可靠且冗余的过流保护

四、应用场景与技术优势

4.1 目标应用领域

该参考设计板特别适用于：

• 电池供电家电（如真空吸尘器）
• 电动工具和风扇系统
• 工业自动化和机器人应用
• 无人机推进系统

4.2 技术优势分析

• ‌紧凑布局‌：50mm直径的圆形设计最大化空间利用率
• ‌快速启动‌：集成电源开关电路显著延长电池续航时间
• ‌灵活调试‌：通过SWD接口支持调试和UART直接固件更新（DFU）
• ‌宽范围兼容‌：支持各种驱动技术和控制策略