小型低损耗智能集成模块的详细应用方案

本文将介绍采用STM最新的带有SLLIMM-nano第二代电源模块的Cortex-M4核心MCU的冰箱FOC单电阻无传感器应用。随着国家节能政策的大力推广，越来越多的电机应用（例如洗衣机，风扇，洗碗机和抽油烟机）开始采用变频技术。
在传统的电动机驱动器中，使用分立组件会导致系统设计结构重复，并降低可靠性。意法半导体（STM）为低功率电机应用开发了一种紧凑且高度可靠的功率模块产品，称为SLLIMM（小型低损耗智能模制模块）是一种小型低损耗智能集成模块。
该模块有两个系列，SLLIMM系列和SLLIMM-nano系列。 SLLIMM系列的电压为600V，电流为10A至30A。
第二代SLLIMM-nano的电压为600V，电流为5A。 STM32F302C8T6软件设计是STM推出的最新产品，它基于Cortex-M4内核（内部具有8MHZ RC，具有16个锁相环倍频）和FPU（最大频率为72MHZ），适用于高性能电机驱动应用，它集成了用于电机控制的专用通道Advanced TImer的最大工作频率为128MHz。
凭借Cortex-M4内核强大的计算能力，它集成了带宽高达8.2MHz的高速运算放大器模块。强大的处理核心和内部集成的高速运算放大器足以满足用于实时数据计算的磁场定向控制（FOC）的要求，并且性价比极具竞争力。
对于常见的内置永磁同步电动机（I-PMSM），例如冰箱压缩机，通常需要对其施加全压才能启动，这需要压缩机在重负荷下（例如滚筒清洗）在短时间内成功启动。抽油烟机会有类似的工作场景，因此意法半导体基于Cortex-M4强大的计算能力引入了高频喷射（HFI-High Frequency InjecTIon）功能，以确保压缩机在重载环境下可以零速平稳启动。
进入正常操作模式。需要基于STM提供的FOC SDK 4.0实现HFI功能。
同时，STM还在PC端提供了方便易用的配置和在线实时调试软件ST Motor Control Workbench，以便与SDK 4.0配合使用，方便用户获得快速启动（如图1所示）。图1 ST电动机控制工作台GUI要使用HFI功能，您需要打开GUI界面并选择“ Internal PMSM”（内部PMSM）。
在电动机类型选择中。 （当前，HFI仅支持Ld。
图2电动机主体的特征参数配置对话框是通过GUI Management右侧的“ Driver”进入驱动器管理模块页面，然后选择“ Ld”。速度位置反馈管理''在显示的页面中，在弹出对话框中选择``主传感器''选项卡，然后使用``传感器选择''下拉菜单选择框以选择“无传感器（HFI +观察者）”（图3）。
图3同时，为了满足HFI调试要求，我们还需要输入“控件”在GUI右侧的“阶段”进入“ DAC功能”对话框，并与MCU自身配合使用。两个DAC模块一起输出调试所需的电流和电角度信号（图4）。