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STSPIN電池系列產(chǎn)品以微型、低壓、高能效搶占物聯(lián)網(wǎng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)

2017-04-25 20:17:58 未知

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DAVID LUCCHETTI先生出生于意大利，現(xiàn)今是意法半導(dǎo)體亞太區(qū)智能電源、IPAD、保護(hù)器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應(yīng)用總監(jiān)，近日在北京的媒體分享會(huì)上，DAVID先生用中文分享了有關(guān)STSPIN家族產(chǎn)品信息。DAVID表示：“隨著電子產(chǎn)品不斷趨向智能化，需要交互、陪伴的功能日益增加，市場(chǎng)對(duì)馬達(dá)控制的需求越來(lái)越多，STSPIN系列低功耗微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，能讓精密先進(jìn)的電池供電設(shè)備變得更小、便攜性更強(qiáng)、續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)”。

圖1：意法半導(dǎo)體亞太區(qū)智能電源、IPAD、保護(hù)器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應(yīng)用總監(jiān) DAVID LUCCHETTI

STSPIN家族產(chǎn)品

據(jù)DAVID介紹，STSPIN是目前全球銷售量最大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品系列，有超過(guò)125種直流有刷電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)。ST提供的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有生命周期長(zhǎng)、高功耗、散熱好且適合惡劣環(huán)境運(yùn)行、工作溫度范圍較廣的特點(diǎn)。而微型低壓高能效電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，符合最嚴(yán)格的便攜和穿戴設(shè)備的技術(shù)需求。具有低功耗、小尺寸、高性能特性，將會(huì)促進(jìn)電池供電物聯(lián)網(wǎng)硬件的廣泛應(yīng)用。

STSPIN產(chǎn)品定位

圖2：STSPIN系列定位圖

STSPIN系列包括從STSPIN-電池（STSPIN220, STSPIN230、STSPIN240、STSPIN250）到STSPIN單片式多功能IC再到STSPIN系統(tǒng)級(jí)封裝。分別可提供功率從5W、100W到500W,具有最先進(jìn)的BCD（Bi-polar、 CMOS、 DMOS）技術(shù)；有著目前業(yè)內(nèi)最小的QFN 3x3mm 封裝；

這里DAVID先生著重介紹了去年ST針對(duì)IoT電池應(yīng)用發(fā)布的幾款產(chǎn)品：

DAVID先生表示：“電機(jī)是諸多電子設(shè)備的核心組件，電機(jī)控制需要大量與電子工程相關(guān)的實(shí)際研發(fā)知識(shí)技能。在符合設(shè)計(jì)尺寸和功率預(yù)算要求下，在單片上集成邏輯單元和功率器件，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員面臨的最大挑戰(zhàn)之一”。意法半導(dǎo)體STSPIN新驅(qū)動(dòng)器芯片擁有低功耗、小尺寸、高性能特性，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，縮短研發(fā)周期，超低功耗有助于延長(zhǎng)電池供電產(chǎn)品的續(xù)航時(shí)間，這將促進(jìn)電池供電物聯(lián)網(wǎng)硬件的廣泛應(yīng)用。

● STSPIN220是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，可應(yīng)用在對(duì)位置控制有高精度要求的場(chǎng)合，比如3D打印機(jī)、醫(yī)療設(shè)備。

● STSPIN230是針對(duì)三相無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，ST是目前唯一一家可提供3*3QFN封裝，體積變得更小，同時(shí)大大地簡(jiǎn)化客戶的設(shè)計(jì)，改善以往市場(chǎng)上用5個(gè)Ｈ橋來(lái)搭三個(gè)分立器件。適用于手持云臺(tái)或無(wú)人機(jī)小云臺(tái)。

● STSPIN240是針對(duì)直流有刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，在一個(gè)芯片里可以提供兩個(gè)直流有刷電機(jī)，客戶根據(jù)需要開(kāi)啟一個(gè)或兩個(gè)電機(jī)，由于其體積較小，相對(duì)靈活，在玩具機(jī)器人等產(chǎn)品上得到很好的反饋。

● ST今年4月針對(duì)電流更大的應(yīng)用市場(chǎng)，推出了STSPIN250有刷直流電機(jī)單片驅(qū)動(dòng)器。關(guān)于為什么會(huì)推出一種比較傳統(tǒng)的電機(jī)，DAVID是這樣解釋的：“直流有刷電機(jī)控制最簡(jiǎn)單，成本最低，市場(chǎng)需求量相對(duì)較高，尤其在消費(fèi)類應(yīng)用方面，由于其對(duì)壽命沒(méi)有特別高的要求，因此直流有刷電機(jī)是最好的選擇。”

STSPIN系統(tǒng)級(jí)封裝的演變

圖3：STSPIN系統(tǒng)級(jí)封裝的演變

為實(shí)現(xiàn)高集成度，STSPIN系統(tǒng)及封裝分兩種方式，一種是將驅(qū)動(dòng)芯片和功率芯片封裝集成，稱之為POWERSTEP產(chǎn)品系列，如POWERSTEP01，由步進(jìn)控制驅(qū)動(dòng)加8個(gè)分立MOSFET組成，具有可編程、SPI界面和數(shù)字運(yùn)動(dòng)引擎。由于封裝上的優(yōu)勢(shì)，可節(jié)省67%的PCB空間，滿足客戶對(duì)小尺寸的需求。適用于紡織機(jī)械、機(jī)器人焊接、工業(yè)條碼打印、工業(yè)推土機(jī)和攪拌器、縫紉機(jī)器等大功率應(yīng)用領(lǐng)域。

圖4：將驅(qū)動(dòng)芯片和功率芯片封裝集成的POWERSTEP產(chǎn)品

第二種是將MCU和驅(qū)動(dòng)芯片集成在一起，稱為STSPIN32F0產(chǎn)品系列。是由MCU（STM32F0）加上3相半橋驅(qū)動(dòng)組成，一個(gè)封裝，兩個(gè)DIE(集成電路)。使用ST自有MCU，與STM32生態(tài)系統(tǒng)完全兼容，集成了12V LDO & 3.3V DC-DC 穩(wěn)壓器。優(yōu)勢(shì)之一是快速設(shè)計(jì)，其次有著高可靠性和靈活的應(yīng)用，第三是大大節(jié)省了空間，相比同行更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。可應(yīng)用于無(wú)人機(jī) (云臺(tái)和舵機(jī)控制)、機(jī)器手臂、電動(dòng)工具、真空吸塵器、工業(yè)自動(dòng)化和控制等領(lǐng)域，案例如下圖。

圖5：基于ST電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案的三軸無(wú)人機(jī)云臺(tái)開(kāi)發(fā)套件

大眾市場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)

在談到生態(tài)鏈方面，DAVID表示，ST有強(qiáng)大的支持系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)資源方面，包括ＤataＳheet、產(chǎn)品簡(jiǎn)介、應(yīng)用指南、用戶手冊(cè)、設(shè)計(jì)提示、設(shè)計(jì)筆記等；在硬件和軟件設(shè)計(jì)資源方面，ST可提供從固件，到軟件、評(píng)估板、開(kāi)發(fā)套件、STM32 Nucleo 拓展板、Gerber文件、物料清單(BOM)等；以及各種形式的推廣和網(wǎng)站支持。

靈活多變的客戶服務(wù)

DAVID在回答記者提問(wèn)時(shí)分享到，以上幾款STSPIN產(chǎn)品，即可以用在客戶的終端產(chǎn)品上，也可以當(dāng)成一個(gè)模塊去使用，同時(shí)ST也會(huì)根據(jù)客戶的自身?xiàng)l件去提供相應(yīng)的產(chǎn)品服務(wù)。

從產(chǎn)品本身來(lái)講，如果客戶對(duì)電機(jī)有很好的理解，ST可以提供純硬件產(chǎn)品供客戶去編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的算法；如果客戶不具備或不需要具備電機(jī)設(shè)計(jì)人員，針對(duì)這類型的客戶，ST有高集成度產(chǎn)品比如Ｌ6470和Ｌ6472，此產(chǎn)品本身已集成了算法，只需通過(guò)SPI發(fā)相應(yīng)的命令，便可以輕松實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

從產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)來(lái)講，ST可以提供多種評(píng)估板，再比如客戶要想實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)的搭建，在不具備系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等情況下，從周期上和設(shè)計(jì)可行度上都比較困難。針對(duì)這樣的客戶，ST會(huì)提供不同的評(píng)估板，可以像搭積木一樣，模擬出一個(gè)系統(tǒng)。

圖6：X-Nucleo評(píng)估板

圖7：糖果機(jī)模型，基于STＭ32和Ｘ－Ｎucleo系列開(kāi)發(fā)板

同時(shí)ST也會(huì)針對(duì)不同應(yīng)用做相關(guān)設(shè)計(jì)，比如展示的這款3D打印機(jī)（如圖7）就有完整的參考版，所有的軟件、硬件可以免費(fèi)從ST的網(wǎng)上下載。

圖7：3D打印機(jī)方案

強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)

意法半導(dǎo)體（ST）有著近30年在電機(jī)領(lǐng)域方面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，以及50年的封裝經(jīng)驗(yàn)，擁有自主研發(fā)生產(chǎn)的BCD（Bi-polar、 CMOS、 DMOS），此技術(shù)將模擬、數(shù)字及功率集成到一個(gè)芯片上，擁有從設(shè)計(jì)、應(yīng)用、技術(shù)到生產(chǎn)可靠的自有供應(yīng)鏈，ST廣泛且可拓展的產(chǎn)品陣營(yíng)，從低到高功率的產(chǎn)品全面覆蓋，能夠驅(qū)動(dòng)任何種類的電機(jī)的產(chǎn)品，以及完整且易用的生態(tài)系統(tǒng)。從最開(kāi)始的晶圓設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)到周圍的開(kāi)發(fā)環(huán)境或配套的生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，總的來(lái)說(shuō)，ST就是利用這些強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)的。

最后，DAVID先生表示， ST會(huì)順應(yīng)市場(chǎng)的需求，將產(chǎn)品做到更高的集成度、更小的體積，更低的功耗。繼續(xù)研發(fā)自有的ＢＣＤ技術(shù)，在未來(lái)，還會(huì)有第九代、第十代新產(chǎn)品面世。此次媒體見(jiàn)面會(huì)是DAVID先生第一次嘗試用中文分享，DAVID為自己以及STSPIN產(chǎn)品家族贏得了臺(tái)下陣陣掌聲……