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集成电荷泵+无电阻配置！ST 新款栅极驱动器破解无刷电机控制难题

发布时间：2025-06-23 责任编辑：lina

【导读】意法半导体(ST)全新推出STDRIVE102H/102BH系列集成栅极驱动器，专为消费电子与工业设备的三相无刷电机控制设计。面对无线家电、移动机器人及工业驱动设备对能效与成本的双重挑战，该系列通过6-50V宽电压支持、单/双电阻采样灵活架构及100% PWM占空比能力，显著提升系统性能与经济性，成为电机驱动方案的革新之作。

产品介绍

意法半导体(ST)全新推出STDRIVE102H/102BH系列集成栅极驱动器，专为消费电子与工业设备的三相无刷电机控制设计。面对无线家电、移动机器人及工业驱动设备对能效与成本的双重挑战，该系列通过6-50V宽电压支持、单/双电阻采样灵活架构及100% PWM占空比能力，显著提升系统性能与经济性，成为电机驱动方案的革新之作。

集成电荷泵+无电阻配置！ST 新款栅极驱动器破解无刷电机控制难题

STDRIVE102H适用于单电阻电流采样电机控制方案，而STDRIVE102BH适用于三电阻电流采样电机控制设计，工作电压范围6V 至 50V，设计人员可以通过两个模拟引脚轻松配置驱动器，用一个简单的电阻分压器设置栅极驱动器的驱动电流，无需使用栅极电阻，也可以限制开关速率。新款驱动器具有低电流待机模式，可有效保护电池的性能，适用于无绳电动工具和家电、电动自行车、移动机器人，以及工业驱动电机。

新栅极驱动器集成电荷泵电路，让上桥臂MOSFET导通时间不受限制，可以任意长，从而简化了需要 100% PWM 占空比的应用设计。此外，电荷泵确保上下桥臂 MOSFET的栅源电压相同，以平衡功率级的行为。此外，内部低压差稳压器 (LDO) 可为驱动器的下桥臂电路和模拟前端 (AFE) 提供 12V 和 3.3V 电压，也可以为外部元器件供电。

其他功能包括全面完备的电气和过热保护功能。除欠压锁定 (UVLO) 和热关断功能外，新产品还具有上下桥臂 MOSFET漏源电压 (VDS) 监测功能，增加冗余过流保护功能。在任何保护机制被触发时，故障信号引脚响应快速，能够增强系统安全性和可靠性。

不论电机控制采用磁场定向控制(FOC)还是六步电机控制方法，评估板EVLDRIVE102H和EVLDRIVE102BH都可加快系统开发周期。这两款评估板配备电机反电动势 (BEMF)传感器和连接转子位置传感器（如果电机有此配置）的输入引脚，以提高控制精确度。板子还提供用于连接 STM32 Nucleo微控制器主板的标准排针接口。X-CUBE-MCSDK STM32电机控制软件开发套件 (MCSDK) 为工程师提供电机启动运行以及开发应用所需的工具和代码。

技术难点

当前电机控制领域存在三大核心挑战：

1. 采样方案僵化：单电阻/三电阻方案需不同硬件平台，增加开发成本

2. 占空比限制：传统驱动器难以实现100% PWM持续输出，制约高负载场景

3. 能效瓶颈：待机电流过高加速电池耗损，影响无线设备续航

4. 保护机制不足：过流、过热等故障响应速度影响系统可靠性

竞品对比分析

集成电荷泵+无电阻配置！ST 新款栅极驱动器破解无刷电机控制难题

注：STM32 是意法半导体国际有限公司 (STMicroelectronics International NV) 或其关联公司在欧盟和/或其他国家/地区的注册和/或非注册商标。STM32 已在美国专利商标局注册。

STDRIVE是意法半导体国际有限公司 (STMicroelectronics International NV) 或其关联公司在欧盟和/或其他国家/地区的注册和/或非注册商标。STDRIVE已在美国专利商标局注册。

结语

STDRIVE102H/BH系列通过电荷泵集成、无电阻配置及四重保护三大技术创新，彻底解决高占空比应用、系统成本与可靠性痛点。其6-50V宽压支持与µA级待机特性，为电池供电设备树立能效新标杆。随着移动机器人及智能家电市场爆发，该系列将成为工程师攻克下一代电机驱动设计的战略武器。