ST公司的STEVAL-IHM036V1低功率馬達控制板采用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100W，具有過流硬件保護和基于NTC電阻的超溫保護。目標應(yīng)用包括家庭熱水泵，洗碗機馬達和電冰箱壓縮機。

這種智能功率模塊采用了一個緊湊的，高性能的交流電機驅(qū)動，并有簡單，堅固耐用的設(shè)計。它由六個IGBT組成，并具有續(xù)流二極管和三個半橋HVIC，用于柵極驅(qū)動，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包括一個運算放大器（未用）和一個比較器，可以用來設(shè)計快速，高效的保護電路。

STGIPN3H60主要特性

• IPM3A，600V，3相IGBT逆變橋，包括控制IC，用于門極驅(qū)動和續(xù)流二極管

•優(yōu)化的低電磁干擾

• VCE（sat）的負溫度系數(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

•運算放大器，具有先進的電流感應(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，電機驅(qū)動器

•洗碗機，冰箱壓縮機，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 馬達控制板STEVAL-IHM036V1電路圖(1)

馬達控制板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AC/DC逆變器，可以產(chǎn)生一個3相波形，用于驅(qū)動3相永磁同步電機（PMSM），具有磁場定向控制（FOC），最大100W無傳感器。所使用的控制器屬于意法半導體ARM Cortex-M3核為基礎(chǔ)的中密度STM32 MCU系列。

本用戶手冊中的主要設(shè)備是普遍應(yīng)用的，經(jīng)過全面評估的流行設(shè)計，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)動器。正是由于有了這個集成模塊，該系統(tǒng)才被專門采用，以實現(xiàn)逆變器的可靠和緊湊的設(shè)計。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)計簡單，可靠性高的特點。

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。該板包括一個電源級和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，具有測試點

•過電流硬件保護

•基于NTC電阻的過熱保護

•基于STMicroelectronic ARM Cortex-M3 core-based STM32F100C6T6B的微控制器


圖4 馬達控制板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目標應(yīng)用

•家用熱水泵

•洗碗機泵

•冰箱壓縮機

•高端風扇