電子電路 馬達

BLDC無刷直流馬達控制/驅動器研究

Posted on 2023-08-02

最近在研究 BLDC 驅動電路，稍微整理一下可以參考的各種零件或成品。

完整電路板

這些是我找到的馬達驅動電路，有一半是在 GitHub 上找到的。

名稱尺寸 (mm)電壓連續電流峰值電流MCUGate DriverFETs開源備註
ODrive Pro51 x 6412~58V20A120A (3s)STM32H7A3RGT6DRV8353S?（並聯）韌體IO 隔離
ODrive S166 x 5012~48V20A80A (3s)STM32H725RGV6DRV8353RSTPH1R306PL韌體IO 隔離
ODrive v3.6140 x 5012~24V or 12~56V40A (散熱片)120ASTM32F405RGT6DRV8301NTMFS4935NT1G（並聯）韌體雙馬達
ODrive v3.5140 x 5012~24V or 12~56V40A (散熱片)120ASTM32F405RGT6DRV8301NTMFS4935NT1G（並聯）韌體,硬體開始閉源雙馬達
Tinymovr R5.240 x 3612~38V40A (散熱)?PAC5527見 MCUSIR626ADP韌體
Tinymovr M5.129.5 x 29.512~38V5A（散熱）?PAC5527見 MCU?韌體
moteus r4.1146 x 5312~44V11A?STM32G474CEU6DRV8353FSTPH2R506PL韌體
moteus n146 x 4610~54V8A?STM32G474CEU6DRV8353FSTPH2R408QM韌體
rp2040 motor controllerRP2040EG2131BSC016N06NS硬/韌體
O32controller27 x 2715V50A (散熱)100ASTSPIN32F0A見 MCUCSD88584Q5DC（雙通道）硬/韌體
µMotor35 x 2024V10ASTM32G474CET6DRV8320SFDMD82xx（雙通道）硬/韌體
SimpleFOCShieldArduino Uno shield12~24V2A5A無L6234見 Gate Driver硬/韌體
VESC60V Max??STM32F40x (LQFP64)DRV8302IRFS7530硬/韌體
miniFOC5~18V5A (?)GD32F130G6U6EG2133AP2300硬/韌體
osannolik/MotCtrl45 x 77STM32F446LM5101AFDBL0110N60硬/韌體
Dagor44 x 445~24V?40AESP32-WROM-32UDRV8305?韌體
Janus51 x 515~12V?23A無/ESP32-Dev-Kit1DRV8305NVTFS5C453NLWFTAG韌體
AdinAck/Motor-Controller5~40V3A8ASAMD21DRV8316見 Gate Driver硬/韌體
sabanekko3/PCBM_drive-boardSTM32F303K8TxMIC4604YMBSC028N06LS3硬/韌體
FunQi-StackSTSPIN32G4見 MCU無韌體 (SimpleFOC)
azmat-bilal/bldc_motor_controller_pcbSTM32F405RGTxDRV8301CSD18540Q5B硬體電路參考 ODrive v3.5/6

此外，還有一些評估/開發/參考工具：

  • TIDA-00774: 18V/1kW, 160A Peak, >98% Efficient, High Power Density Brushless Motor Drive Reference Design
  • TIDA-01516: Single Microcontroller 18-V/600-W BLDC Motor Control Reference Design With Bluetooth® Low Energy 5.0
  • B-G431B-ESC1: Discovery kit with STM32G431CB MCU
  • STEVAL-ESC002V1: Electronic Speed Controller reference design based on STSPIN32F0A
  • STEVAL-SPIN3202: STSPIN32F0A advanced 3-phase BLDC driver with embedded STM32 MCU single shunt evaluation board
  • EVALKIT-ROBOT-1: Compact reference design kit for robotics and automation based on STSPIN32F0A
  • EVSPIN32G4: STSPIN32G4 demonstration board for three-phase brushless motors

IC

這裡整理了一些我覺得有趣的 IC。

型號功能封裝
STSPIN32G4MCU + Gate Driver + Op-ampQFN-64 9x9mm
STSPIN32F0MCU + Gate Driver + Op-ampQFN-48 7x7mm
STSPIN32F0AMCU + Gate Driver + Op-ampQFN-48 7x7mm
STSPIN32F0BMCU + Gate Driver + Op-ampQFN-48 7x7mm
L6234Gate Driver + FETsPowerSO20 16x14.5mm
DRV8316CGate Driver + FETs + 電流感測放大器VQFN-40 7x5mm
MCF8316A硬體 FOC controller + Gate Driver + FETs + 電流感測放大器VQFN-40 7x5m
TMC4671硬體 FOC controllerQFN-76 10.5x6.5mm

STSPIN32 SiP

STSPIN32F0F0AF0BG4
MCUSTM32F031C6STM32F031C6STM32F031C6STM32G431VB
Clock48 MHz48 MHz48 MHz170 MHz
SRAM4 KB4 KB4 KB32 KB
Flash32 KB32 KB32 KB128 KB
Operating voltage8~45V6.7~45V6.7~45V5.5~75V
OP-Amps4313
GPIOs15162040
CAN Bus0001 (CAN-FD)
USB0001 (USB 2.0 FS)
BOOT0 pinNoYesYesYes
3FG Hall decodingYesNoNoNo
PackageQFN-48 7x7mm 1EPQFN-48 7x7mm 1EPQFN-48 7x7mm 1EPQFN-64 9x9mm 1EP

Solved: STSPIN32F0 vs STSPIN32F0A vs STSPIN32F0B

功率 MOSFET

都是 N 通道。

型號通道數Vds (V)Vgs (V)Id (A)Rds_on (mΩ)尺寸 (mm)
CSD88584Q5DC2 (半橋)402050 (Ta=25°C)0.68 (Vgs=10)6 x 5
CSD88599Q5DC2 (半橋)602040 (Ta=25°C)1.7 (Vgs=10)6 x 5
CSD87334Q3D2 (半橋)301020 (Ta=25°C)4.9 (Vgs=8)3.3 x 3.3
FDMD8240L2 (半橋)402023 (Ta=25°C)2.6 (Vgs=10)3.3 x 5
FDMD8240LET402 (半橋)402024 (Ta=25°C)2.6 (Vgs=10)3.3 x 5
DMT47M2LDVQ2 (獨立)3.3 x 3.3
DMTH6010LPD2 (獨立)5.15 x 6.15
DMTH10H010SPS15.15 x 6.15
DMTH4007SPS15.15 x 6.15
SiZF5302DT2 (半橋)3.3 x 3.3
SiZ342ADT2 (半橋)3.3 x 3.3
SiZF360DT2 (半橋)3.3 x 3.3
SiR150DP15.15 x 6.15
SiS178LDN13.3 x 3.3
SiR626ADP15.15 x 6.15
TPH1R306PL15.15 x 6.15

文件

  • ST AN5397 “Current Sensing in motion control applications”
  • TI SLUA887 “Bootstrap Circuitry Selection for Half-Bridge Configurations”
  • Diodes DN1156 “Gate Drivers in BLDC Motors”

編碼器

常見磁性旋轉位置感測器/旋轉編碼器比較

請注意，本文僅供參考，內容或資訊不一定完全正確和完整，有些資料也會隨著時間變化，請以實際情況爲準。

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