在低壓（24V/48V）大功率伺服應用中，如何在緊湊空間內實現(xiàn)高效率、高可靠性的電機驅動，是工程師面臨的核心挑戰(zhàn)。意法半導體推出的 EVLSERVO1 參考設計 基于高度集成的 STSPIN32G4 系統(tǒng)級封裝（SiP），為三相無刷電機（BLDC/PMSM）提供了一套完整的2–3 kW解決方案，兼具高性能FOC控制、優(yōu)異熱管理與再生制動保護能力。

系統(tǒng)架構與關鍵參數(shù)

EVLSERVO1采用控制板+功率板堆疊式模塊化設計，整體尺寸僅50 mm × 80 mm × 60 mm（含散熱片）。系統(tǒng)支持標稱48V總線電壓（設計裕量支持擴展至75V），在被動散熱下可持續(xù)輸出42 Arms（約2 kW），加裝風扇后可達63 Arms（約3 kW）。

核心控制器 STSPIN32G4 集成：

STM32G431（Cortex-M4 @ 170 MHz），支持高級FOC算法；

三路半橋柵極驅動器（1 A峰值驅動電流）；

內置降壓轉換器（生成12V VDRIVE）與LDO（3.3V邏輯供電）。

功率級設計亮點

功率板采用 12顆STL160N10F8 MOSFET（100V, RDS(on) ≈ 1.2 mΩ），高低側均雙管并聯(lián)，顯著降低導通損耗并改善熱分布。每相配置0.5 mΩ開爾文連接分流電阻，配合差分運放實現(xiàn)高精度雙向電流采樣。

PCB為4層結構，含完整實心接地層；電源走線使用140 μm（4 oz）厚銅，電機輸出路徑在三層重復布線并通過多過孔互聯(lián)，最大限度降低寄生電感與IR壓降。

再生制動與過壓保護

當電機減速時，機械能回饋至直流母線，導致電壓抬升。EVLSERVO1通過外接制動電阻 + 專用泄放MOSFET 實現(xiàn)過壓鉗位：當母線電壓 > 62 V，MCU激活泄放開關，將能量導入0.9 Ω制動電阻組。測試顯示，該電路可處理3.4 kW瞬時脈沖功率，有效維持母線電壓在安全窗口（62–65 V）。

控制與接口能力

電流檢測：三相獨立分流采樣，12位ADC同步轉換；

位置反饋：支持霍爾傳感器、增量編碼器及絕對值編碼器（SPI/UART），輸入端配備RS-422/485差分收發(fā)器抗噪；

通信接口：CAN、UART，便于上位機監(jiān)控；

保護機制：過流（基于VDS監(jiān)測）、過溫（NTC）、過壓三重防護。

實測性能

在63 Arms滿載、強制風冷條件下，低側MOSFET結溫穩(wěn)定在105°C（環(huán)境25°C），遠低于175°C極限。開關波形顯示，硬開關壓擺率約1 V/ns，高側關斷負壓尖峰經板對板連接器濾波后控制在-10 V以內，系統(tǒng)穩(wěn)定性良好。

如需STM32G431、STL160N10F8等產品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。深圳市中芯巨能電子有限公司代理銷售意法半導體旗下全系列IC電子元器件，承諾100%原廠原裝正品，一片起訂，滿足您從研發(fā)到批量生產的所有大小批量采購需求。