基於ST 意法半導體STEVAL-LVLP01及B-G473E-ZEST1S的三相無刷直流電機優化解決方案

STEVAL-LVLP01解決方案支援ZeST和HSO演算法。此解決方案可透過馬達控制連接器V2連接到STM32控制板B-G473E-ZEST1S。 

STEVAL-LVLP01解決方案基於STDRIVE101三相閘極驅動器和STL8N10F7功率MOSFET。內建了用於驅動三相無刷直流馬達的功率級和電路。 

使用者可將其與B-G473E-ZEST1S搭配使用，以便在STM32微控制器上啟用ZeST和HSO演算法。

 STEVAL-LVLP01可以支援單路分流或三路分流操作。板載馬達定位回饋和馬達相位檢測網路使用不同的連接器，實施用於運動控制的感測器和無感測器演算法.

ST 意法半導體發布了STM32 ZeST*(零速滿轉矩)軟體算法。該算法運行在STM32微控制器上，讓無感電機驅動器能夠在零轉速時產生最大轉矩。

該算法首次在通用電機驅動器中提供零速滿轉矩電機控制功能，實現了以前無法實現的電機運行平順性和可預測性。

電動工具、電動窗簾、洗衣機、自動割草機、空調系統、電動自行車等產品設備要求電機按照正確方向最大轉矩啟動和/或最大負載快速啟動，同時消耗最小的電能。普通無感電機驅動器不能確定電機在零速時的轉子位置，因此，無法滿足這些設備的要求。此前，要想保證定位準確、高能效和正確操作，通常需要增裝硬體位置傳感器或使用特殊類型的電機。

新的STM32ZeST軟體算法是一個零速無感電機控制優化通用解決方案，支持任何類型的永磁同步電機(PMSM)。為了實現優化控制，STM32ZeST算法需要與新推出的高靈敏度觀測器(HSO)算法同步運行，採用無傳感器的無感模式控制電機運行。作為一種嵌入式軟體解決方案，不需要在STM32微控制器(MCU)上增裝額外的硬體或特殊外設。為確保電機控制保持高能效，電機的阻力也是在運行時估算。

通過使用STM32ZeST和HSO軟體算法，設計者可以避免在啟動階段出現高峰值電流，提高應用的能效。與有霍爾傳感器的電機驅動器相比，意法半導體的解決方案降低了物料成本(BOM)，提高了運行可靠性，降低了噪聲。意法半導體開發了一個演示模型，展示無感電機驅動器如何啟動，在各種轉速和最低轉速時移動負載。該模型使用的是一個電動踏板的車輪，演示了電機始終按照預定方向啟動，並且可以使負載保持在零速靜止不動。

為方便開發者評測STM32ZeST和HSO兩種算法的性能，加快開發進度，意法半導體開發了配套的硬體工具，其中，B-G473E-ZEST1S控制板為電源板STEVAL-LVLP01生成PWM信號。電源板驅動低功率/低電壓電機，例如，意法半導體的B-MOTOR-PMSMA套件中的電機。控制板與電源板的連接使用的是新的嵌入式電機控制連接器V2。

意法半導體為開發者提供了大量的額外支持服務，幫助他們為人氣高的電機類型開發驅動器，滿足各種應用需求，達到能效、尺寸、性能和成本等限制要求。STM32系列微控制器可滿足各種性能需求，許多產品集成了適合電機控制的功能，例如，先進的電機控制PWM定時器，意法半導體電機控制軟體開發套件(MC-SDK)支持所有這些產品，該套件包括電機控制固件庫和專用配置工具(Motor Control Workbench)。這兩個工具都需要配合STM32Cube生態系統和STM32CubeMX項目配置器使用。

HSO算法集成在新版MCSDK（6.2版）開發套件內。新版MCSDK增加了在STM32 G4 MCU上運行的雙驅動器解決方案，還支持從高性價比的STM32C0到高性能STM32H5的各種系列STM32微控制器。

有關STM32電機控制的更多信息，以及下載包括HSO軟體算法在內的新MCSDK v6.2，請訪問https://www.st.com/en/embedded-software/x-cube-mcsdk.html