技术成果简介
该产品在 400 V 直流母线平台上，以 STM32G474MET6 为主控，搭载英飞凌 818 系列 IGBT 模块，并首次将“扩展卡尔曼滤波器（EKF）无感位置观测”技术规模化商用，实现了电流、速度双闭环全数字 PI 控制。整机在保持 3 kW 连续输出的同时，体积缩小 30 %，静音提升 10 dB，为机器人、AGV、高速风机、压缩机等高端应用提供了极具竞争力的“一站式”驱动核心。
一、产品亮点
1. 真·无感
• 第三代 EKF 观测器，转速估算误差 < 0.5 %，角度误差 < ±1.5°（额定负载）。
• 0 rpm 全扭矩输出，彻底解决传统滑模/PLL 低速抖动问题。
2. 静音 & 高效
• 20 kHz 载波频率 + SVPWM，整机噪音 < 45 dB(A)。
• 英飞凌 818 650 V/40 A IGBT，开关损耗降低 15 %，峰值效率 97 %。
3. 高功率密度
• 3 kW 连续输出，300 % 过载 3 s；散热器体积仅为上一代 70 %。
4. 全数字 PI 自动整定
• 一键“Auto-Tune”10 s 完成电流环/速度环参数整定；支持在线增益调度。
5. 安全 & 可靠
• STO（SIL3/PLe）、过流、过压、欠压、堵转、缺相、温度 8 重硬件保护。
• 三防漆 + 100 % 老化 8 h，设计寿命 10 年/35 ℃。
二、核心技术解析
1. 扩展卡尔曼滤波无感观测
将电机 d-q 轴电压、电流、转速作为状态变量，通过实时协方差矩阵更新，抑制测量噪声与非线性误差，实现 0–6000 rpm 全速域高精度角度跟踪。
2. STM32G474MET6 主控优势
• 170 MHz Cortex-M4F + 数学加速器，单周期完成 EKF 矩阵运算；
• 高分辨率定时器（HRTIM）分辨率 184 ps，保证 20 kHz 精准 PWM；
• 双 12-bit ADC 5 MSPS，同步采样电流、母线电压，延迟 < 1 µs。
3. 英飞凌 818 IGBT
• 第四代 TRENCHSTOP™ 技术，VCE(sat) 1.45 V；
• 集成温度检测引脚，可直接接入 MCU 做实时结温保护；
• 低 Qrr 二极管，显著降低反向恢复损耗。
三、产品规格
• 输入电压：DC 250 V – 450 V
• 额定功率：3 kW（连续）/ 9 kW（3 s 峰值）
• 额定电流：8 A（RMS）/ 24 A（峰值）
• 控制方式：EKF-FOC，电流+速度双闭环 PI
• 开关频率：10 kHz（SVPWM）
• 位置估算：0–6000 rpm，角度误差 ≤ ±1.5°
• 通讯接口：RS-485（Modbus）、CANopen、USB-CDC（调参）
• 保护功能：STO、过流、过压、欠压、堵转、缺相、IGBT 温度、电机温度
• 机械尺寸：185 mm × 125 mm × 55 mm（含散热器）
• 重量：≈ 950 g
• 环境：-20 ℃ – +55 ℃，5 % – 95 % RH（无凝露）
四、典型应用
• AGV、AMR、仓储穿梭车
• 高速风机、离心压缩机
• 纺织卷绕、锂电卷绕/叠片设备
• 精密泵、阀门执行器
技术成熟程度
生产阶段
成果所属领域
电子信息
意向合作方式
技术转移或定购，1000台起定购
