STEVAL-PTOOL4A是一款專為手持式電池供電工具設計的緊湊型系統，能夠高效控制無刷直流馬達（BLDC）或永磁同步馬達（PMSM）。該系統支持高達250W的功率輸出，并通過標準輸入（如節氣門）實現對馬達扭矩和速度的精準控制。

廣泛的應用場景

該參考設計適用于多種電動工具，包括鉆孔機、磨床、圓盤切割機、圓鋸、吹葉機和手持式割草機等。此外，由于其小巧的尺寸和強大的運算能力，它還能夠滿足無人機、輪椅、家用電器、電動自行車和機器人平臺等領域的需求。

方案場景應用圖

核心技術亮點

1. 高效能MCU與優化設計

STEVAL-PTOOL4A搭載STM32G473CE MCU，這是一款基于Arm Cortex-M4架構的32位微控制器，內置三角函數和算術加速器（CORDIC + FMAC），并配備專為馬達控制優化的定時器。通過三半橋式閘極驅動器STDRIVE101，該系統能夠高效控制由六個高電流MOSFET組成的三相全橋轉換器。

2. 多樣化算法支持

系統支持六步算法和高效能矢量磁場定向控制（FOC）算法，用戶可通過MCSDK函數庫進行配置。此外，還支持意法半導體的零速全扭矩（ZeST）算法，適用于無感測器或有感測器的多種控制需求。

3. 豐富的保護與調節功能

提供全面的保護機制，包括過電流保護、欠壓鎖定和熱保護。用戶還可調節驅動動力學參數、開關頻率等工作參數，滿足不同應用場景的需求。

4. 靈活的硬件擴展

系統支持多種擴展選項，如散熱器安裝、子卡功能增強、輸入電壓范圍擴展等。還提供豐富的調試接口，包括SWD端口、SPI、UART、CAN/I2C等通訊接口。

展示板照片

方案規格一覽

- 輸入電壓：12–28V直流電壓（額定21V，最高可擴展至48V）

- 輸出功率：250W

- 輸出電流：RMS電流高達20A

- 電池支持：專為5S-6S鋰聚合物電池組設計

- 關鍵組件：

STM32G473CET6：高效能32位MCU

STDRIVE101：三半橋式閘極驅動器

STL220N6F7：高電流MOSFET

L6981NDR：同步降壓轉換器

LDL112：低靜態電流LDO

TSV912IQ2T：雙軌對軌運算放大器

方案方塊圖

適配多種場景的高性能解決方案

STEVAL-PTOOL4A通過其緊湊的設計、強大的性能和靈活的配置，成為電動工具和其他高性能馬達控制應用的理想選擇。無論是工業工具還是消費級設備，該系統都能提供卓越的控制能力和可靠性。

意法半導體的這一參考設計不僅展示了其在馬達控制領域的技術實力，也為開發者提供了一個高效、靈活的開發平臺。

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