ST公司的STEVAL-IHM036V1低功率馬達(dá)控制板采用SLLIMM STGIPN3H60和 基于ARM Cortex-M3的MCU STM32F100C6T6B，最低輸入電壓275VDC或195VAC，最大輸入電壓375VDC或265VAC，輸出功率高達(dá)100W，具有過流硬件保護(hù)和基于NTC電阻的超溫保護(hù)。目標(biāo)應(yīng)用包括家庭熱水泵，洗碗機(jī)馬達(dá)和電冰箱壓縮機(jī)。
這種智能功率模塊采用了一個(gè)緊湊的，高性能的交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并有簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)。它由六個(gè)IGBT組成，并具有續(xù)流二極管和三個(gè)半橋HVIC，用于柵極驅(qū)動(dòng)，它還具有低電磁干擾（EMI）特性和優(yōu)化的開關(guān)速度，以及優(yōu)化的熱性能封裝和緊湊的內(nèi)置電機(jī)和其他的低功耗應(yīng)用，用于有限的裝配空間。該IPM包括一個(gè)運(yùn)算放大器（未用）和一個(gè)比較器，可以用來設(shè)計(jì)快速，高效的保護(hù)電路。
STGIPN3H60主要特性
• IPM3A，600V，3相IGBT逆變橋，包括控制IC，用于門極驅(qū)動(dòng)和續(xù)流二極管
•優(yōu)化的低電磁干擾
• VCE（sat）的負(fù)溫度系數(shù)
圖1 STGIPN3H60方框圖
• 3.3V，5V，15V CMOS / TTL輸入比較器和滯回下拉/上拉電阻
•欠壓鎖定
•內(nèi)部自舉二極管
•聯(lián)鎖功能
•智能關(guān)斷功能
•過熱和過流比較器，故障保護(hù)
•運(yùn)算放大器，具有先進(jìn)的電流感應(yīng)
•優(yōu)化的引腳排列，便于電路板布局
STGIPN3H60應(yīng)用
• 3相逆變器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
•洗碗機(jī)，冰箱壓縮機(jī)，供熱系統(tǒng)，空調(diào)扇，排水，循環(huán)泵
圖2 STGIPN3H60典型應(yīng)用電路圖
圖3 馬達(dá)控制板STEVAL-IHM036V1電路圖(1)
馬達(dá)控制板STEVAL-IHM036V1
SLLIMM（小型低損耗智能成型模塊）STGIPN3H60和MCU STM32F100C6T6B。該演示板是一個(gè)AC/DC逆變器，可以產(chǎn)生一個(gè)3相波形，用于驅(qū)動(dòng)3相永磁同步電機(jī)（PMSM），具有磁場(chǎng)定向控制（FOC），最大100W無傳感器。所使用的控制器屬于意法半導(dǎo)體ARM Cortex-M3核為基礎(chǔ)的中密度STM32 MCU系列。
本用戶手冊(cè)中的主要設(shè)備是普遍應(yīng)用的，經(jīng)過全面評(píng)估的流行設(shè)計(jì)，包括基于600V IGBT功率模塊的3相逆變橋（NDIP-26L封裝）。IGBT功率模塊集成了所有的功率IGBT開關(guān)和續(xù)流二極管，以及高壓柵極驅(qū)動(dòng)器。正是由于有了這個(gè)集成模塊，該系統(tǒng)才被專門采用，以實(shí)現(xiàn)逆變器的可靠和緊湊的設(shè)計(jì)。這樣的整合可以節(jié)省PCB占用空間和組裝成本，并具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可靠性高的特點(diǎn)。
該板兼容歐洲的電源電壓，單相電源230VAC（+/-15％），或相應(yīng)的直流電源電壓。該板包括一個(gè)電源級(jí)和VIPer16（降壓配置），以產(chǎn)生所需的+15V電源電壓。
STEVAL-IHM036V1主要特性
•最小輸入電壓275VDC或195VAC
•最大輸入電壓375VDC或265VAC
•電機(jī)的最大輸出功率最高為100 W
•輸入浪涌電流限制基于NTC電阻器
• +15 V輔助電源基于降壓轉(zhuǎn)換器（VIPer16）
•采用IGBT SLLIMM STGIPN3H60，NDIP-26L模塑封裝
•完全的板上組裝板，具有測(cè)試點(diǎn)
•過電流硬件保護(hù)
•基于NTC電阻的過熱保護(hù)
•基于STMicroelectronic ARM Cortex-M3 core-based STM32F100C6T6B的微控制器
圖4 馬達(dá)控制板STEVAL-IHM036V1電路圖(2)
•通過RS-485總線，可修改的板
•由“STM32 PMSM FOC SDK v3.0 Motor Control Firmware Library”用戶制定的磁場(chǎng)定向控制（FOC）固件。
•符合EN55014（CISPR 14），IEC61000-4-5和IEC61000-4-4
• PCB類型和尺寸:
– PCB-FR-4材料
–雙面布局
–銅箔厚度：60μm
–演示板的總尺寸：圓形的，直徑115mm
STEVAL-IHM036V1目標(biāo)應(yīng)用
•家用熱水泵
•洗碗機(jī)泵
•冰箱壓縮機(jī)
•高端風(fēng)扇
