STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相电机驱动评估套件为基于非对称半桥灵活转换器拓扑的三相开关磁阻电机 (SRM) 驱动提供了完整的解决方案。该套件包括STEVAL-CTM015A1驱动器板、STEVAL-CTM015A2电源板和预装配的1K/W散热片。STEVAL-CTM015A1驱动器板具有基于VIPER26L、LD1117S50和LD1117S33C的直流-直流电源、作为MCU的STM32F303CBT6以及用于N沟道功率MOSFET或IGBT的L6395D高压、单芯片高侧/低侧栅极驱动器。STEVAL-CTM015A2电源板具有绝缘金属基板 (IMS)、用于热保护的NTC、用于每个IGBT的去耦栅极电阻器、用于过流保护的LMV331I比较器、STGB30H60DFB沟槽式栅极场终止型以及STTH15RQ06 Turbo 2软快速恢复二极管。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1三相电机驱动评估套件数据手册.pdf

STMicroelectronics STEVAL-CTM015V1评估套件具有基于TSV991IL的三分流电阻器电流检测网络，但也可安装三个绝缘电流传感器 (ICS)。可提供基于STM32F303CBT6微控制器的软斩波速度控制固件。

特性

• 驱动器板 (STEVAL-CTM015A1)
  • 基于3个L6395D高压单片高侧/低侧栅极驱动器，可独立控制高侧和低侧
• • 支持正交增量编码器和霍尔效应转子位置传感器
  • 基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的直流-直流电源
  • 支持主机3x绝缘电流传感器 (IC) ，用于相位电流读数
• 散热片，用于散热，热阻为1K/W
• 电源板 (STEVAL-CTM015A2)
  • 绝缘金属基板 (IMS)
  • 设有6个STGB30H60DFB IGBT和6个STTH15RQ06二极管，采用D2PAK-2封装
  • 去耦栅极电阻
  • NTC检测网络，用于过热保护
  • LMV331ICT过流保护比较器
  • 3分流电阻器检测网络和TSV991IL运算放大器，用于三相电流读数

框图

STEVAL-CTM015V1：1kW三相开关磁阻电机驱动评估套件深度解析

概述

STEVAL-CTM015V1是意法半导体推出的一款针对开关磁阻电机驱动的高性能评估套件。该套件为三相开关磁阻电提供完整的驱动解决方案，基于非对称半桥灵活变换器拓扑结构，额定功率为1kW，支持400VDC直流母线电压。该评估套件由驱动板、功率板和散热器组成，为电机控制工程师提供了完整的开发平台。

系统架构与组成

驱动板（STEVAL-CTM015A1）

‌核心控制系统‌：

• ‌主控芯片‌：采用STM32F303CBT6微控制器，为系统提供强大的处理能力
• ‌栅极驱动‌：基于三片L6395D高压单芯片高低侧栅极驱动器，实现对高低侧的独立控制
• ‌电源管理‌：集成基于VIPER26LD、LD1117S50TR和LD1117S33CTR的DC-DC电源，为系统提供+15V、+5V和+3.3V多路电源

‌传感器支持‌：

• 支持正交增量编码器和霍尔效应转子位置传感器
• 可容纳三个绝缘电流传感器用于相电流读取
• 支持三并联电阻电流检测网络

功率板（STEVAL-CTM015A2）

‌功率器件配置‌：

• ‌IGBT模块‌：采用六颗STGB30H60DFB沟槽栅场截止型IGBT，额定参数为600V/30A
• ‌快速恢复二极管‌：配备六颗STTH15RQ06 Turbo 2软超快恢复二极管，采用D2PAK-2封装

‌保护与检测‌：

• 过流保护：使用LMV331ICT比较器实现
• 过热保护：集成NTC热敏电阻传感网络
• 三并联电阻传感网络和TSV991IL运算放大器实现三相电流读取

散热系统

套件配备了热阻为1K/W的散热器，确保在高功率运行时的有效热管理。

关键技术特性

电源架构

该评估套件采用‌多级电源转换‌设计：

• ‌Flyback变换器‌：实现400V转15V/7V
• ‌线性稳压器‌：LD1117S50TR提供+5V/2A输出
• ‌低压差稳压器‌：LD1117S33CTR提供+3.3V输出

电流检测方案

系统提供‌双重电流检测‌选择：

1. ‌三并联电阻方案‌：基于TSV991IL运算放大器的默认配置
2. ‌绝缘电流传感器方案‌：通过跳线选择可安装三个ICS

驱动控制策略

套件支持‌软斩波速度控制‌固件，基于STM32F303CBT6微控制器实现，提供灵活的电机控制算法。

应用领域与优势

主要应用

• ‌电机控制系统‌
• 工业自动化设备
• 电动汽车辅助系统
• 家用电器高性能电机驱动

技术优势

1. ‌高集成度‌：采用先进的IGBT和快速恢复二极管技术
2. ‌灵活配置‌：支持多种电流检测方案和控制模式
3. ‌完善保护‌：集成了过流、过热等多重保护机制
4. ‌便于开发‌：提供完整的硬件平台和软件支持

设计要点

功率器件选择

‌STGB30H60DFB IGBT‌采用沟槽栅场截止技术，具有：

• 低饱和压降
• 高开关频率
• 优异的温度特性

控制系统设计

微控制器外围电路精心设计，包括：

• 精确的ADC采样电路
• 稳定的时钟电路（8MHz晶振）
• 完善的复位电路