DAVID LUCCHETTI先生出生于意大利，現今是意法半導體亞太區智能電源、IPAD、保護器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應用總監，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(zhù)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)對馬達控制的需求越來(lái)越多，STSPIN系列低功耗微型電機驅動(dòng)產(chǎn)品，能讓精密先進(jìn)的電池供電設備變得更小、便攜性更強、續航時(shí)間更長(cháng)”。


圖1：意法半導體亞太區智能電源、IPAD、保護器件產(chǎn)品部市場(chǎng)應用總監 DAVID LUCCHETTI

STSPIN家族產(chǎn)品

據DAVID介紹，STSPIN是目前全球銷(xiāo)售量最大的電機驅動(dòng)產(chǎn)品系列，有超過(guò)125種直流有刷電機、直流無(wú)刷電機和步進(jìn)電機的產(chǎn)品型號。ST提供的工業(yè)級產(chǎn)品，具有生命周期長(cháng)、高功耗、散熱好且適合惡劣環(huán)境運行、工作溫度范圍較廣的特點(diǎn)。而微型低壓高能效電機驅動(dòng)器，符合最嚴格的便攜和穿戴設備的技術(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系統級封裝。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(zhù)目前業(yè)內最小的QFN 3x3mm 封裝；

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

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

● STSPIN220是步進(jìn)電機驅動(dòng)產(chǎn)品，可應用在對位置控制有高精度要求的場(chǎng)合，比如3D打印機、醫療設備。

● STSPIN230是針對三相無(wú)刷電機的驅動(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(hù)的設計，改善以往市場(chǎng)上用5個(gè)Ｈ橋來(lái)搭三個(gè)分立器件。適用于手持云臺或無(wú)人機小云臺。

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

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

STSPIN系統級封裝的演變


圖3：STSPIN系統級封裝的演變

為實(shí)現高集成度，STSPIN系統及封裝分兩種方式，一種是將驅動(dòng)芯片和功率芯片封裝集成，稱(chēng)之為POWERSTEP產(chǎn)品系列，如POWERSTEP01，由步進(jìn)控制驅動(dòng)加8個(gè)分立MOSFET組成，具有可編程、SPI界面和數字運動(dòng)引擎。由于封裝上的優(yōu)勢，可節省67%的PCB空間，滿(mǎn)足客戶(hù)對小尺寸的需求。適用于紡織機械、機器人焊接、工業(yè)條碼打印、工業(yè)推土機和攪拌器、縫紉機器等大功率應用領(lǐng)域。


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

第二種是將MCU和驅動(dòng)芯片集成在一起，稱(chēng)為STSPIN32F0產(chǎn)品系列。是由MCU（STM32F0）加上3相半橋驅動(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)系統完全兼容，集成了12V LDO & 3.3V DC-DC 穩壓器。優(yōu)勢之一是快速設計，其次有著(zhù)高可靠性和靈活的應用，第三是大大節省了空間，相比同行更有競爭優(yōu)勢�？蓱�用于無(wú)人機 (云臺和舵機控制)、機器手臂、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電機驅動(dòng)方案的三軸無(wú)人機云臺開(kāi)發(fā)套件

大眾市場(chǎng)生態(tài)系統

在談到生態(tài)鏈方面，DAVID表示，ST有強大的支持系統，在設計資源方面，包括ＤataＳheet、產(chǎn)品簡(jiǎn)介、應用指南、用戶(hù)手冊、設計提示、設計筆記等；在硬件和軟件設計資源方面，ST可提供從固件，到軟件、評估板、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(hù)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(hù)的終端產(chǎn)品上，也可以當成一個(gè)模塊去使用，同時(shí)ST也會(huì )根據客戶(hù)的自身條件去提供相應的產(chǎn)品服務(wù)。

從產(chǎn)品本身來(lái)講，如果客戶(hù)對電機有很好的理解，ST可以提供純硬件產(chǎn)品供客戶(hù)去編程，實(shí)現對應的算法；如果客戶(hù)不具備或不需要具備電機設計人員，針對這類(lèi)型的客戶(hù)，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)相應的命令，便可以輕松實(shí)現電機的運轉。

從產(chǎn)品生態(tài)系統來(lái)講，ST可以提供多種評估板，再比如客戶(hù)要想實(shí)現一個(gè)系統的搭建，在不具備系統設計、硬件設計、軟件設計等情況下，從周期上和設計可行度上都比較困難。針對這樣的客戶(hù)，ST會(huì )提供不同的評估板，可以像搭積木一樣，模擬出一個(gè)系統。


圖6：X-Nucleo評估板

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

同時(shí)ST也會(huì )針對不同應用做相關(guān)設計，比如展示的這款3D打印機（如圖7）就有完整的參考版，所有的軟件、硬件可以免費從ST的網(wǎng)上下載。


圖7：3D打印機方案

強大的優(yōu)勢

意法半導體（ST）有著(zhù)近30年在電機領(lǐng)域方面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，以及50年的封裝經(jīng)驗，擁有自主研發(fā)生產(chǎn)的BCD（Bi-polar、 CMOS、 DMOS），此技術(shù)將模擬、數字及功率集成到一個(gè)芯片上，擁有從設計、應用、技術(shù)到生產(chǎn)可靠的自有供應鏈，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，能夠驅動(dòng)任何種類(lèi)的電機的產(chǎn)品，以及完整且易用的生態(tài)系統。從最開(kāi)始的晶圓設計、封裝設計到周?chē)�的開(kāi)發(fā)環(huán)境或配套的生態(tài)系統的設計，總的來(lái)說(shuō)，ST就是利用這些強大的優(yōu)勢來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)的。

最后，DAVID先生表示， ST會(huì )順應市場(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(yíng)得了臺下陣陣掌聲……