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双路 FOC 电机驱动板
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| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 副标题 | D2842-400-HB · 双路三相 FOC 无刷电机驱动 · 产品规格书（预览版） |
| 品牌 | Daliang Auto |
| 产品型号 | D2842-400-HB |
| 电压平台 | 36 V 标称（10S 锂电，工作范围 28 – 42 V DC） |
| 额定输出 | 每路连续 400 W @42 V / 350 W @36 V / 300 W @28 V（双路同时，见 §5.3） |
| 文档版本 | Rev. 1.3（预览版） |
| 发布日期 | 2026-09-12 |
| 硬件版本 | B 版（内部代号 FOC_DOUBLE_B，已定版） |
| 主控 | STM32G473VET6（ARM Cortex-M4F，LQFP100） |
| 适用 | 双轮 / 双电机线控底盘、卡丁车 / Gokart 线控、AGV / 机器人差速驱动、通用双路 BLDC / PMSM 有感 FOC 驱动 |
关于本版（务必先读）
- §1 – §18 为硬件规格，对应已定版 B 版硬件。本版全部引脚、连接器针序与电源链路已于 2026-08-25 对着 EDA 工程网表逐条核对，可作为接线与设计依据。
- §19 只给出厂固件的能力概览。固件的完整说明（命令、标定流程、协议、参数、故障码）在随固件版本发布的**《D2842-400-HB 出厂固件说明书》**里；本书付印时对应固件 0.4.15。 固件升级不改本书 —— 硬件不改版，规格书就不改版。
- 电源、保护、栅驱、收发、桥接等器件以功能与能力等级描述，具体料号不在本公开文档披露。
- 电气参数为设计值与推导值，标「推荐」者为保守取值，量产前以正式测试报告（EVT）为准。
本规格书只描述板卡本身。 电机、霍尔传感器、电池、刹车电阻、保险管、接收机、外接开关、 上位机等均为板外器件，不在供货范围内。对这些器件，本书只给出板侧的接口要求与电气包络 （端子形式、针序、电压 / 电流 / 功率上限），不作选型推荐 —— 具体规格由使用者按自身工况确定。
1. 产品概述
D2842-400-HB 是一款以 STM32G473VET6 为核心的 双路、三相 FOC（磁场定向控制）无刷电机驱动板，单板独立驱动 两台 BLDC / PMSM 电机，另集成 一路有刷直流 H 桥 与 一路母线泄放（刹车斩波） 电路。
⚡ 电压平台：36 V 标称（10S 锂电）
本板是 36 V 平台的产品，这一条决定了它能配什么电池、能带什么电机：
| 电压 | 说明 | |
|---|---|---|
| 标称（铭牌） | 36 V | 10S 锂电（10 × 3.6 V）。§5.3 全部功率数据均按 36 V 计算 |
| 工作范围 | 28 – 42 V DC | 28 V = 10S 放电截止；42 V = 10S 满电（10 × 4.2 V） |
| 绝对最大 | 45 V | 超过即触发过压保护，不得长期工作在此电压 |
⚠️ 不支持 48 V 平台。 板载降压、栅驱、母线电解与保险丝座均为 60 V 级，13S / 16S 体系满电达 54.6 / 58.4 V，裕量不足。48 V 需另行开板，见 §20 第 1 条。
功率器件按 100 V 体系 选型（相桥 MOSFET、母线电容、防反接 MOS 均为 100 V 耐压），因此 功率回路本身有充足裕量；限制平台上限的是辅助电源与栅驱这一侧的 60 V 器件。
型号命名
D 28 42 - 400 - H B
| | | | | |
| | | | | +-- 硬件版本：B 版
| | | | +----- 带辅助有刷 H 桥
| | | +------------- 每路额定连续输出 400 W（@42 V 满电）
| | +-------------------- 输入上限 42 V
| +----------------------- 输入下限 28 V
+-------------------------- DOUBLE：双路 FOC400 W 是满电 42 V 下的每路额定连续输出功率。 额定值随母线电压降额：42 V → 400 W / 36 V → 350 W / 28 V → 300 W（每路，双路同时）。选型与设计请按 §5.3 的电压档取值。
主要特性：
- 主控： STM32G473VET6，Cortex-M4F @ 170 MHz（Boost），512 KB Flash / 128 KB SRAM，硬件 FPU + CORDIC，双高级定时器 TIM1 / TIM8、5×ADC、FDCAN。
- 双路三相 FOC 功率级： 2 × 集成三相栅极驱动器（内置电荷泵、3 路电流采样放大器、SPI 配置、VDS 硬件过流保护）+ 2 × 6 颗 100 V 功率 MOSFET 三相半桥（共 12 颗）。
- 精密电流采样（双通道）： 每路低边 3 × 2 mΩ 分流 + 内置 CSA（出厂增益 20 V/V），满量程 ±41.25 A / 路，分辨率 20 mA/LSB；ADC1（电机 1）/ ADC2（电机 2），分别由 TIM1 / TIM8 触发。
- 位置反馈： 双路霍尔接口（各一组 2.0 mm 5P），经六路施密特缓冲，兼容开漏 / 3.3 V / 5 V 霍尔；信号反相（见 §12）。
- 辅助有刷 H 桥： 板载集成电流检测与过流 / 过温保护的有刷直流 H 桥（器件 40 V / 6 A 级），出厂限流点约 3.33 A，用于刹车电缸 / 执行器。
- 母线泄放（刹车斩波）： 独立比较器迟滞控制的泄放回路，硬件自治、不依赖 MCU，8.8 A 级，外接电阻性负载；MCU 可读状态、可强制禁用。
- 多路板载电源： 母线经 两路 60 V 级降压 产生 +24 V / +12 V，再由 +12 V → +5 V → +3.3 V；对外提供 24 V / 12 V / 5 V / 3.3 V 辅助取电。
- 输入保护： 理想二极管防反接 + 电子开关（背靠背 100 V MOS）、线性区限流软启动、插片式保险丝座（30 A 级）、TVS 浪涌抑制（48 V 截止 / 1.5 kW）；母线电压经 ADC 实时检测。支持外接电源开关（仅 mA 级信号，见 §4.3）。
- 通信： 1 × CAN（经典 CAN ≤ 1 Mbps，双 4P 可级联，120 Ω 终端拨动开关投切）、USB Type-C（USB-UART 桥接 + 一键下载）、外部 TTL 串口（带 ESD 与自恢复保险丝）。
- 遥控输入： 3 通道，其中 2 路硬件 PWM 捕获、1 路支持 SBUS（见 §10）。
- 人机： 状态 LED、有源蜂鸣器、用户按键、方向 / 模式 / 刹车开关量、双路电位器。
2. 系统框图
2.1 功率与电源链路
电池 10S 28 - 42 V
|
+-- 输入保护级
| +-- 插片式保险丝座 30 A（保险管为板外件）
| +-- TVS：48 V 截止 / 58.9 V 击穿 / 77.4 V 钳位 / 1.5 kW
| +-- 理想二极管防反接 + 电子开关（背靠背 100 V / 100 A MOS）
| +-- 线性区限流软启动（浪涌 0.21 A，爬升 330 ms）
| +-- 外接电源开关使能（CN1，仅 mA 级信号）
|
+-- VBUS --+-- 降压 -> +24 V（60 V 级异步，IC 5 A）--> P1 端子 · 有刷 H 桥供电
|
+-- 降压 -> +12 V（60 V 级异步，IC 5 A）
| +-- 经 P-MOS 软启动 -----------> P2 / P3 端子
| +-- 板内直出（无软启动）-------> CN7
| +-- 降压 -> +5 V（IC 3 A）
| +-- 霍尔/遥控/控制端子 -> U6 · CN2 · CN26 · CN36
| +-- LDO -> +3.3 V（600 mA 硬上限）-> MCU · 逻辑 · U2 · H1
|
+-- FOC 1：三相栅驱 + 6 x 100 V MOS ---> P4 端子 · 相线 U / V / W
+-- FOC 2：三相栅驱 + 6 x 100 V MOS ---> P6 端子 · 相线 U / V / W
|
+-- 母线泄放：比较器迟滞 44.1 / 43.1 V + 100 V MOS，8.8 A
硬件自治，MCU 只能关不能开 ---> P7 端子 · 泄放输出（外接电阻 >=5 Ohm）2.2 MCU 外设分配（STM32G473VET6 · LQFP100 · 170 MHz）
| 功能 | 外设 | 引脚 |
|---|---|---|
| 电机 1 三相 PWM | TIM1（中心对齐互补 + 死区） | PE8 / PE9 / PE10 / PE11 / PE12 / PE13 |
| 电机 2 三相 PWM | TIM8（中心对齐互补 + 死区） | PC6 / PC7 / PC8 / PC10 / PC11 / PC12 |
| 电机 1 三相电流 | ADC1 注入组，TIM1 触发 | PA0 / PA1 / PA2 |
| 电机 2 三相电流 | ADC2 注入组，TIM8 触发 | PC0 / PC1 / PC2 |
| 栅驱 1 配置 / 故障 | SPI1 | PA5 / PA6 / PA7，CS = PA4；EN PD5 / CAL PD4 / nFAULT PD6 |
| 栅驱 2 配置 / 故障 | SPI3 | PB3 / PB4 / PB5，CS = PD7；EN PB14 / CAL PB13 / nFAULT PB15 |
| 霍尔 1 / 霍尔 2 | EXTI（经六路反相施密特缓冲） | PD12 / PD13 / PD14 · PE2 / PE3 / PE4 |
| 母线电压 | ADC5（分压 ÷21） | PA8 |
| 模拟油门 / 双电位器 | ADC3 / ADC4 | PB1 · PE14 / PE15 |
| 遥控 RC1 / RC2 / RC3 | TIM4 捕获 / TIM2 捕获 / UART5（SBUS） | PB9 / PD3 / PD2 |
| PWM 油门 ×2 | TIM2 捕获 | PA3 / PB10 |
| CAN | FDCAN1 | PA11 / PA12 |
| USB 串口（含一键下载） | USART1 → USB-UART 桥接 | PA9 / PA10 |
| 外部串口 | USART3 | PD8 / PD9 |
| 母线泄放 | GPIO | 状态 PC9 / 禁用 PD11 |
| 有刷 H 桥 | GPIO + ADC | PE0 / PE1，故障 PA15，电流 PD10 |
| 人机 | GPIO | LED PC13 · 蜂鸣器 PE5 · 按键 PF2 · 方向 PF9 · 模式 PC3 · 刹车 PF10 |
| 调试 | SWD | PA13 / PA14 |
3. 主控 MCU 规格
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 型号 | STMicroelectronics STM32G473VET6 |
| 内核 | ARM Cortex-M4，带 FPU（单精度）、DSP 指令、CORDIC 三角加速器 |
| 主频 | 170 MHz（Vcore Scale1 + Boost） |
| Flash / SRAM | 512 KB / 128 KB |
| 关键外设 | TIM1 + TIM8 双高级定时器（互补 PWM + 死区 + 刹车输入）、5 × 12-bit ADC、FDCAN、多路 UART / SPI |
| 封装 | LQFP100（14 × 14 mm，0.5 mm 间距） |
| 供电 | 3.3 V；VDDA 经 RC 滤波，VREF+ = VDDA |
| 时钟源 | 板载 8 MHz 晶振 |
| 调试 | SWD（H1，2.54 mm 5P） |
| 工作温度 | -40 ℃ ~ +85 ℃（按 MCU 规格；整板见 §17） |
3.1 ⚠️ I/O 电平耐压（设计与接线必读）
STM32G4 的 I/O 没有到 VDD 的正向注入通路（数据手册原文：Positive injection (when VIN > VDD) is not possible on these I/Os）。
这意味着：串联电阻不能防止过压损坏。 引脚上加超过上限的电压，没有电流被钳走，栅氧直接承受全压。
| 接口 | 防护 |
|---|---|
| 双路霍尔 | ✅ 经六路施密特缓冲器（耐 5.5 V）隔离，兼容开漏 / 3.3 V / 5 V |
| 遥控 RC1 / RC2 / RC3 | ✅ 串阻 + 下拉 + 滤波，三路均 5 V 耐受 |
| 外部串口 CN36（PD8 / PD9） | ❌ 仅 3.3 V 电平，不耐 5 V。这两个 MCU 引脚为 TT_a 结构（上限 3.6 V）；板上 ESD 阵列为 5 V 截止型，只防静电，不构成过压保护。误接 5 V TTL 会永久损坏 MCU |
| 方向 / 模式 / 刹车 | 100 Ω 串阻 + 10 kΩ 上拉至 +3V3 + 10 nF 对地（RC 去抖）；无 TVS，见 §11 |
| 模拟油门 / 电位器 | 分压 + RC 滤波后入 ADC |
| U6 第 4 列首脚（PB11） | ❌ 裸 GPIO，不耐 5 V，误接 5 V 会永久损坏 MCU |
4. 电源系统
4.1 输入与保护
| 环节 | 规格 |
|---|---|
| 输入接口 | XT60 形式大电流插头（J1，1 = GND / 2 = BAT+） + 3.5 mm 螺钉端子 |
| 工作电压 | 28 – 42 V DC（标称 36 V，10S 锂电） |
| 绝对最大 | 45 V |
| 过流保护 | 插片式（ATO）保险丝座，30 A 级；保险管为板外件、不随板提供，接口要求见 §17 |
| 浪涌抑制 | 单向 TVS：48 V 截止 / 58.9 V 击穿 / 77.4 V 钳位 / 1.5 kW（10-1000 µs） |
| 防反接 | 理想二极管控制器 + 背靠背 100 V / 100 A MOSFET（同时兼作电子开关） |
| 软启动 | 线性区限流，浪涌 ≈ 0.21 A，母线爬升 ≈ 330 ms |
| 母线电容 | 实测 1675 µF（全部 ≥ 100 V 耐压） |
| 母线检测 | ADC 分压 ÷21，满量程 69.3 V |
⚠️ 上电节奏： 软启动依靠功率 MOS 工作在线性区给母线电容充电，每次上电该管吸收约 1.5 J。连续开关请间隔数秒，不要快速反复插拔或拨动开关。
4.2 电源轨
⚠️ 本节已按 EDA 网表核对更正：板载降压为 60 V 级、异步整流（外置续流二极管） 拓扑，并非早期文档所写的「100 V 级同步降压」。降压器件的 60 V 耐压是本平台上限 42 V 的根本原因之一（见 §20）。
| 电源轨 | 来源 | 器件链能力 | 对外端子 | 推荐连续取电 |
|---|---|---|---|---|
| VBUS | 输入级之后 | — | P7（泄放） | 28 – 42 V，仅供泄放回路，见 §8 |
| +24 V | 母线 → 60 V 级异步降压 | IC 5 A / 电感 8 A / 续流管 5 A | P1（5.08 mm 2P） | ≤ 2 A（散热限，待 EVT 复核） |
| +12 V | 母线 → 60 V 级异步降压 | IC 5 A / 电感 8 A / 续流管 5 A | P2 / P3（5.08 mm 2P ×2，经软启动）、CN7（2.0 mm 2P，未经软启动） | ≤ 2 A（散热限，待 EVT 复核） |
| +5 V | +12 V → 降压 | IC 3 A / 电感 4 A / 续流管 5 A | U6（遥控 3 列）、CN2、CN26、CN36、U2 | ≤ 1.5 A（含板内霍尔与逻辑） |
| +3.3 V | +5 V → LDO | 600 mA（LDO 硬上限） | U2（3.5 mm 3P）、H1 | 对外 ≤ 200 mA（扣除板内 MCU / 栅驱 / 收发消耗） |
⚠️ P2 / P3 与 CN7 不是同一个节点。 P2 / P3 经 P-MOS 软启动输出（适合带容性负载的外部控制板、上位机、风扇）；CN7 直接取板内 12 V，无软启动，接大容性负载会在上电瞬间拉垮板内 12 V。
⚠️ +3.3 V 是全板最紧的一条轨（LDO 600 mA 硬上限，且 MCU / 双栅驱 / CAN 收发 / 缓冲器都吃它）。外部取 3.3 V 前请先核算；需要更大电流请从 +5 V 取电后自行降压。
⚠️ U6 遥控排针的 +5 V 不带保险丝（自恢复保险丝仅在 CN36 上）。该三列 +5 V 取电合计 ≤ 300 mA。
4.3 外接电源开关（CN1）
板上预留 CN1（3.5 mm 螺钉端子 2P，1 = VIN / 2 = 使能分压节点） 用于外接电源开关。该开关只串在使能分压支路上，不走主功率。
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 断开时触点承受电压 | 稳态 42 V / 绝对最大 45 V / 热插拔瞬态 ≤ 77 V（µs 级，由 TVS 钳位决定） |
| 闭合时触点电流 | 1.33 mA @42 V ／ 1.14 mA @36 V ／ 0.89 mA @28 V |
| 板侧对触点的要求 | 触点间隙耐压须覆盖上述电压；电流能力无要求（mA 级）；低接触电阻有利于门限精度 |
触点电流仅 mA 级，不形成电弧，因此开关规格书上针对分断大电流的 DC 降额在此不适用；本接口真正要满足的只有断开后的触点间隙耐压。
⚠️ 切勿把开关串入主功率回路，主回路电流可达 30 A。
5. FOC 功率级（双路）
5.1 三相半桥与功率链路
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 拓扑 | 每路 3 相 × 上下桥 = 6 颗 MOSFET，双路共 12 颗 |
| MOSFET | 100 V / 100 A N 沟道，低 Rds(on)，PDFN 5×6 |
| 栅极驱动 | 集成三相栅驱（内置电荷泵、VDS 硬件过流、SPI 配置、故障回报） |
| 相线输出 | P4（电机 1）/ P6（电机 2），5.08 mm 螺钉端子 3P，针序 1 = U / 2 = V / 3 = W |
| PWM | TIM1（电机 1）/ TIM8（电机 2），中心对齐互补输出 + 硬件死区 |
| 建议载波 | 20 kHz（16 – 40 kHz 可设） |
5.2 电流采样
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 方式 | 每路 低边三电阻，2 mΩ / 2512 |
| 采样链 | 分流 → 栅驱内置 CSA → MCU ADC（注入组，PWM 同步触发） |
| 出厂增益 | 20 V/V |
| 满量程 | ±41.25 A（RMS 29.2 A） |
| 分辨率 | 20 mA/LSB |
| ADC 映射 | 电机 1 → ADC1_IN1/2/3；电机 2 → ADC2_IN6/7/8 |
需要更大量程时：将 CSA 增益由 20 V/V 改为 10 V/V（SPI 配置），满量程扩至 ±82.5 A（RMS 58 A），分辨率变为 40 mA/LSB。峰值相电流超过 29.2 A RMS 时必须改增益，否则 ADC 削顶导致 FOC 失控。
5.3 额定输出
额定连续输出功率随母线电压变化，因为整板输入电流受输入保险丝座约束（见下方限制链）， 而同样的功率在低电压下需要更大的电流。
| 母线电压 | 每路额定连续 | 整板 | 对应母线电流 | 对应相电流 |
|---|---|---|---|---|
| 42 V（10S 满电） | 400 W | 800 W | 20.1 A | 8.6 A |
| 36 V（标称） | 350 W | 700 W | 20.5 A | 8.8 A |
| 28 V（放电截止） | 300 W | 600 W | 22.6 A | 9.7 A |
- 上表为双路同时连续输出。单路运行时母线电流减半，全电压范围均有大量余量。
- 母线电流按 95% 效率保守估算（逆变级实际约 98%，余量留给辅助电源与线损）。
- 相电流按 SVPWM 满调制、cosφ = 0.9 折算。
⚠️ 母线电流预算是整板共用的。 上表按辅助轨轻载估算；若同时从 P1（24 V）、P2 / P3（12 V） 大电流对外取电，这部分功率要从同一个预算里扣除，可用于电机的功率相应减少。
⚠️ 超过额定值的使用不在本规格书承诺范围内。
限制链（保护门限与器件额定，非输出能力承诺）
下表是电流通路上各环节允许通过的电流，用于判断故障电流会先被哪一环挡住、以及外部走线与 端子该按什么选。这些不是热验证过的连续输出能力，也不构成任何超出上表额定值的性能承诺。
| 环节 | 限制 | 降额后 | 上表最坏工况的占用 |
|---|---|---|---|
| 输入保险丝座 | 30 A | 24 A（× 80%） | 22.6 A ＝ 94%（28 V 档）← 最紧的一环 |
| 相线端子 | 24 A | 19.2 A（× 80%） | 9.7 A ＝ 51% |
| 电流采样量程 | 29.2 A RMS | — | 9.7 A ＝ 33%（增益 20 V/V） |
| 分流电阻 | 约 30 A | — | 9.7 A ＝ 32% |
| MOSFET / 内层铜 | 热限，未做长时间热测试 | — | 未知，见 §20 第 18 条 |
占用率一列按额定表中最苛刻的电压档（28 V）计算，其余电压档更宽松。
⚠️ 限制链由紧到松： 输入保险丝座 → 相线端子 → 电流采样量程 → 分流电阻 → MOSFET / 内层铜。 最紧的一环是输入保险丝座，因此整板输入电流是第一约束，上表的功率降额正由它决定。
⚠️⚠️ 切勿自行加大保险管额定值来提高输出功率。 保险丝的职责是在保险丝座、防反接 MOS 与板内铜之前熔断；把它换成更大的规格并不会提高上述任何一环的能力，只会让本该被切断的 故障电流持续流过它们。保险丝座本身额定 30 A / 60 V，防反接 MOS 在 30 A 时已达热限。
⚠️ 热性能（长时间满载温升、是否需要外加散热与风冷）尚未完成 EVT 测试，见 §20 第 18 条。 上表为按电气限制链推导的设计值，不是热测试结果。
6. 位置反馈（双路霍尔）
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 接口 | U15（电机 1）/ U9（电机 2），2.0 mm 线对板 5P（PH 形式） |
| 引脚序 | 1 = +5 V ／ 2 = GND ／ 3 = HA ／ 4 = HB ／ 5 = HC（两路相同） |
| 调理 | 上拉 + 串阻 + RC 滤波 → 六路反相施密特缓冲（RC ≈ 13 µs） |
| 兼容 | 开漏 / 推挽，3.3 V 或 5 V 霍尔均可 |
| MCU | 电机 1 → PD12 / PD13 / PD14；电机 2 → PE2 / PE3 / PE4（均走 EXTI） |
✅ 针序已于 2026-08-25 对 EDA 网表逐脚核实（U15 / U9 第 1 脚 = +5 V，第 2 脚 = GND）。更早的 Rev. 0.1 草稿曾写作「1 = GND / 2 = +5 V」，该写法作废。
⚠️ 接反 +5 V 与 GND 会烧毁霍尔传感器。 接线以本表和板上丝印为准。
⚠️ 霍尔信号经反相施密特缓冲器，到达 MCU 时电平已反相。 固件的霍尔状态表必须按反相后的编码建立，详见 §12。
⚠️ 静止分辨率是霍尔的固有限制：转子停住时霍尔不产生边沿，位置估计被量化到扇区中心，静止分辨率为 ±30° 电角（例：15 对极电机 ⇒ ±2.0° 机械）。这不是提高增益能改善的，见 §19.2 第一条。
7. 辅助有刷 H 桥
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 驱动 | 集成 H 桥，40 V / 6 A 级，内置电流检测、过流与过温保护 |
| 供电 | +24 V 轨 |
| 输出 | P5，5.08 mm 螺钉端子 2P（1 = OUT2 / 2 = OUT1） |
| 出厂限流点 | 约 3.33 A |
| 电流反馈 | 经滤波送 ADC（PD10） |
| 控制 | PWR_DIR1 / PWR_DIR2（PE1 / PE0），故障回报 PA15 |
| 用途 | 刹车电缸、执行器等有刷直流负载 |
| ⚠️ 出厂固件默认 | 不驱动本路输出，需在调试时使能并存盘，见 §19.3 |
8. 母线泄放（刹车斩波）
回馈制动时母线电压上升，本电路把多余能量斩波泄放到 P7 端子外接的电阻性负载（板外件，不含）。
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 端子 | P7，3.5 mm 螺钉端子 2P（1 = VBUS ／ 2 = CHOP） |
| 控制 | 独立比较器 + 2.5 V 精密基准 + 迟滞，硬件自治，不依赖 MCU |
| 门限 | 开启 44.1 V / 关闭 43.1 V（典型） |
| 开关器件 | 100 V / 100 A MOSFET，泄放电流能力 8.8 A 级 |
| MCU 接口 | 状态回读 PC9、强制禁用 PD11（失效安全：MCU 只能关、不能开） |
P7 接口要求（外接负载须满足）：
| 项目 | 板侧要求 |
|---|---|
| 端子形式 | 3.5 mm 螺钉端子 2P，线规 0.5 – 1 mm²（18 – 24 AWG） |
| 端子额定电流 | 7 A ← 本接口的硬约束 |
| 端子承受电压 | 两脚均带母线电压，稳态 ≤ 42 V，绝对最大 45 V |
| 阻值下限（绝对） | ≥ 5 Ω（板上丝印标 ≥5Ω）。低于此值泄放电流超过 8.8 A，接近分流与铜的设计上限 |
| 阻值下限（连续制动） | ≥ 8 Ω —— 见下方说明 |
| 导通期瞬时功率 | 5 Ω @ 44 V 约 387 W；8 Ω @ 44 V 约 242 W（V²/R，斩波导通瞬间） |
| 平均功率 | = 瞬时功率 × 实际泄放占空比，由使用工况决定；外接负载须能承受该平均功率与上述电压 / 电流包络 |
| 极性 | 无极性 |
⚠️⚠️ 阻值下限有两个，不要只看丝印上那个。 板上丝印的
≥5Ω是绝对下限，对应导通电流 8.8 A —— 这个电流超过 P7 端子 7 A 的额定值。 斩波是断续导通，短时点刹时端子的 RMS 电流远低于 8.8 A，因此 5 Ω 可用； 但连续制动（如长下坡）时导通占空比会持续偏高，RMS 电流将逼近 8.8 A，超出端子额定。连续制动场合请取 R ≥ 8 Ω（44 V ÷ (7 A × 80% 降额) = 7.9 Ω），使导通电流 ≤ 5.5 A， 端子在 100% 占空比下仍在额定内。
⚠️ 两脚均带母线电压（最高 45 V），接线与检修时注意安全。
⚠️ 满电裕度：10S 满电 42.0 V，距泄放门限 44.1 V 仅 2.1 V。满电状态下持续回馈可能触发泄放甚至过压保护，首次投入使用前请在满电状态复核一次母线读数。
9. 通信接口
| 接口 | 位号 | 形式 | 针序 / 规格 |
|---|---|---|---|
| CAN | CN5 / CN40 | 2.0 mm 线对板 4P ×2 | 1 = CANH ／ 2 = CANL ／ 3 = GND ／ 4 = NC；经典 CAN ≤ 1 Mbps，双口可级联；SW4 拨动投切 120 Ω 终端 |
| USB | USB1 | USB Type-C | USB-UART 桥接，支持一键 ISP 下载（自动控制 BOOT0 与复位，无需跳线）；可由 USB 5 V 供电调试 |
| 外部串口 | CN36 | 2.5 mm 线对板 4P | 1 = GND ／ 2 = 板侧 RX 输入 ／ 3 = 板侧 TX 输出 ／ 4 = +5 V；⚠️ 信号线仅 3.3 V 电平（见下）；+5 V 带 500 mA 自恢复保险丝（跳闸 1 A） |
⚠️⚠️ CN36 的两条信号线只能接 3.3 V 电平设备。 板侧 RX / TX 落在 MCU 的 PD8 / PD9，这两脚是 TT_a 结构，输入上限 3.6 V，不是 5 V 耐受。 板上虽有双向 ESD 阵列，但它是 5 V 截止型（只在超过约 5 V 才导通）， 对 5 V TTL 电平不构成任何保护；且 STM32G4 的 I/O 无正向注入通路，串联电阻同样保护不了（见 §3.1）。 接 5 V TTL 的串口模块、5 V 单片机或 5 V 电平的触摸屏，会永久损坏 MCU。 需要接 5 V 设备时，请在板外加电平转换。
⚠️ CN36 第 4 脚提供的是 +5 V（供外设取电用），与信号电平无关，不要据此认为信号线是 5 V 电平。
⚠️ CAN 不支持 CAN-FD 高速段，收发器最高 1 Mbps。
⚠️ 不接主电池也可调试：插 USB 时 +5 V 轨可经肖特基由 USB VBUS 供电，MCU、逻辑与通信全部可用；驱动电机仍需主电池母线。
10. 遥控输入（3 通道）
U6 为 2.54 mm 3 × 5P 排针（15 脚），前三列为标准舵机接口，后两列为裸 GPIO 扩展。
| 列 | 脚 | 行 1 | 行 2 | 行 3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1–3 | RC1 | +5 V | GND |
| 2 | 4–6 | RC2 | +5 V | GND |
| 3 | 7–9 | RC3 | +5 V | GND |
| 4 | 10–12 | PB11 ⚠ | PB7 | PB6 |
| 5 | 13–15 | PE6 | PD1 | PD0 |
三通道能力分工：
| 通道 | MCU | PWM / PPM | SBUS |
|---|---|---|---|
| RC1 | PB9 | ✅ 硬件捕获（TIM4_CH4） | ❌ |
| RC2 | PD3 | ✅ 硬件捕获（TIM2_CH1） | ❌ |
| RC3 | PD2 | ⚠️ 仅软件解码（外部中断双边沿） | ✅ 原生支持（UART5 + 硬件 RXINV） |
信号调理（三路一致）： 1 kΩ 串阻 + 100 kΩ 下拉 + 100 pF 滤波。带宽约 1.6 MHz，兼容 SBUS 位时。悬空时下拉到 0 V，为安全默认态。
| 接收机输出 | MCU 侧电平 | 判定 |
|---|---|---|
| 3.3 V（主流接收机） | 3.27 V | ✅ |
| 5.0 V | 4.95 V | ✅（引脚 5 V 耐受） |
10.1 RC3 是一路通用串行接收通道
RC3 不只是「SBUS 通道」。 它直接落在 MCU 的一路 UART 接收端（UART5_RX）， 而 STM32G4 的 UART 内置硬件电平反相（RXINV），波特率、校验位、停止位均可配置。 因此 RC3 无需任何外部反相器或电平转换，即可接收：
| 类别 | 举例 | 板侧条件 |
|---|---|---|
| 反相型串行协议 | SBUS（100 kbaud / 8E2 / 反相） | 由 硬件 RXINV 直接接收 |
| 常规电平串行协议 | 115200 8N1 一类（如 iBUS / DSMX 卫星 / SUMD） | RXINV 关闭即可 |
| 高速串行协议 | 420 kbaud 一类（如 CRSF） | 前端 RC 带宽约 1.6 MHz，余量充足 |
信号前端为 1 kΩ 串阻 + 100 kΩ 下拉 + 100 pF，3.3 V 与 5 V 电平的接收机均可直接接入（PD2 为 5 V 耐受）。
⚠️ 只收不发。 UART5 的 TX 唯一落点已被 FOC_2 的 PWM 占用，因此凡是需要回传的协议 （SBUS2 遥测、F.Port / SRXL2 的双向部分），本通道只能用到它的接收方向。 需要双向请走 CN36（3.3 V 电平，见 §9）或 CAN。
⚠️ RC3 是全板唯一的串行遥控通道：UART5_RX 在 G473 上仅有 PD2 一个落点， 而 RC1 / RC2 所在的引脚没有 UART 复用，只能做 PWM / PPM 捕获。
⚠️ 以上为硬件能力。出厂固件已实现 SBUS 与 iBUS（可切换）；其余协议属"硬件支持、需固件实现"， 可自行开发或与我们联系。
11. 控制 I/O 资源
| 功能 | 位号 / 引脚 | 针序 / 说明 |
|---|---|---|
| 模拟油门 | CN26（2.0 mm 3P）→ PB1 | 1 = GND ／ 2 = THR ／ 3 = +5 V；ADC3，分压 + RC |
| PWM 油门 ×2 | CN2（2.0 mm 4P）→ PA3 / PB10 | 1 = GND ／ 2 = PWM 油门 2（PB10）／ 3 = PWM 油门 1（PA3）／ 4 = +5 V；TIM2 捕获 |
| 方向 | CN6（2.0 mm 2P）→ PF9 | 1 = GND ／ 2 = DIR；调理见下 |
| 模式 | CN4（2.0 mm 2P）→ PC3 | 1 = GND ／ 2 = MODE；调理见下 |
| 刹车 | CN3（2.0 mm 2P）→ PF10 | 1 = GND ／ 2 = BRAKE；调理见下 |
| 板载电位器 ×2 | PE14 / PE15 | ADC4 |
| 用户按键 | SW2 → PF2 | 可作急停 / 功能键（用途由固件定义，见《固件说明书》） |
| 复位按键 | SW1 → NRST |
⚠️ CN2 的两路输入不是通用 GPIO，它们直接落在 TIM2 捕获通道上，是两路 PWM 油门输入（本表已按网表更正 Rev. 1.0 中「通用输入」的说法）。
方向 / 模式 / 刹车三路的前端调理（三路一致）：
CN6 / CN4 / CN3 第 2 脚 --[100 Ω]--+-- MCU 引脚
|
[10 kΩ] 上拉至 +3V3
|
[10 nF] 对地| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 有效电平 | 低有效 —— 触点闭合到 GND 为有效，开路 / 断线为无效 |
| 输入类型 | 干接点（无源开关），板侧自带上拉，不要外部灌入电压 |
| 去抖时间常数 | 闭合 ≈ 1 µs（10 nF ÷ 100 Ω）／ 释放 ≈ 100 µs（10 nF ÷ 10 kΩ） |
| 触点电流 | ≈ 0.33 mA @3.3 V |
| 过压保护 | ⚠️ 无 TVS。抗浪涌与限幅须在板外解决 |
⚠️ 这三路按干接点设计。 板上已有 10 kΩ 上拉到 +3V3，接一个无源开关 / 继电器触点到 GND 即可。 不要从外部灌 5 V 或其他电平进来 —— 无 TVS，且 STM32G4 的 I/O 无正向注入通路（见 §3.1）。
⚠️ 断线即无效。 这三路开路时读到高电平（无效），因此断线的表现是"功能不起作用"而不是误触发 —— 这对刹车信号是安全方向，但也意味着断线不会被自动发现。
12. 施密特缓冲器与极性约定
板上六路反相施密特触发器用于两路霍尔信号调理（一颗芯片正好覆盖两路共 6 根霍尔）。
⚠️ 极性表（固件必读）
| 信号 | 传感器输出 | MCU 读到 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 霍尔 HA / HB / HC（两路共 6 根） | 高 | 低 | 反相 |
| 霍尔 HA / HB / HC | 低 | 高 | 反相 |
霍尔状态表必须按反相后的编码建立。 直接套用传感器原始真值表会导致换相错误。 出厂固件的自学习会自动测出本机霍尔表，无需人工换算（见 §19.2 第三条）。
13. 指示与人机
| 器件 | 位号 | 说明 |
|---|---|---|
| 状态 LED | LED1 | PC13 驱动 |
| 电源指示 LED | LED2 | +12 V 轨常亮 |
| 有源蜂鸣器 | BUZZER1 | PE5 经三极管驱动 |
| 用户按键 | SW2 | PF2 |
| 复位按键 | SW1 | NRST |
| CAN 终端拨动开关 | SW4 | 投切 120 Ω |
14. 编程、调试与扩展
| 接口 | 位号 | 说明 |
|---|---|---|
| SWD | H1，2.54 mm 排针 5P | +3V3 / SWDIO / SWCLK / GND / NRST |
| USB 一键下载 | USB1 | 经桥接芯片自动控制 BOOT0 与复位，无需跳线 |
| 3.3 V / 5 V 取电 | U2，3.5 mm 端子 3P | 1 = +3V3 ／ 2 = +5V ／ 3 = GND |
| 扩展 GPIO | U6 第 4–5 列 | 6 根裸 GPIO（无电源地），见 §10 |
空闲 MCU GPIO（9 个）： PB0、PB2、PB12、PC4、PC5、PC14、PC15、PD15、PE7。
15. 完整引脚分配表（STM32G473VET6 / LQFP100）
本表已于 2026-08-25 与 EDA 工程网表 逐脚比对一致。
| 脚 | 端口 | 功能 | 脚 | 端口 | 功能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PE2 | 霍尔 A2 | 55 | PD8 | 外部串口 TX |
| 2 | PE3 | 霍尔 B2 | 56 | PD9 | 外部串口 RX |
| 3 | PE4 | 霍尔 C2 | 57 | PD10 | H 桥电流反馈 |
| 4 | PE5 | 蜂鸣器 | 58 | PD11 | 泄放禁用 |
| 5 | PE6 | 扩展 GPIO（U6） | 59 | PD12 | 霍尔 A1 |
| 6 | VBAT | 直接接 +3V3（无备份电池，见 §20） | 60 | PD13 | 霍尔 B1 |
| 7 | PC13 | 状态 LED | 61 | PD14 | 霍尔 C1 |
| 10 | PF9 | 方向输入 | 65 | PC6 | FOC2 PWM |
| 11 | PF10 | 刹车输入 | 66 | PC7 | FOC2 PWM |
| 12 | PF0 | 晶振 IN | 67 | PC8 | FOC2 PWM |
| 13 | PF1 | 晶振 OUT | 68 | PC9 | 泄放状态 |
| 14 | — | NRST | 69 | PA8 | 母线电压 |
| 15 | PC0 | 电流 A2 | 70 | PA9 | USB 串口 TX |
| 16 | PC1 | 电流 B2 | 71 | PA10 | USB 串口 RX |
| 17 | PC2 | 电流 C2 | 72 | PA11 | CAN RX |
| 18 | PC3 | 模式输入 | 73 | PA12 | CAN TX |
| 19 | PF2 | 用户按键 | 76 | PA13 | SWDIO |
| 20 | PA0 | 电流 A1 | 77 | PA14 | SWCLK |
| 21 | PA1 | 电流 B1 | 78 | PA15 | H 桥故障 |
| 22 | PA2 | 电流 C1 | 79 | PC10 | FOC2 PWM |
| 25 | PA3 | PWM 油门 1 | 80 | PC11 | FOC2 PWM |
| 26 | PA4 | 栅驱 1 片选 | 81 | PC12 | FOC2 PWM |
| 27 | PA5 | 栅驱 1 SCK | 82 | PD0 | 扩展 GPIO（U6） |
| 28 | PA6 | 栅驱 1 MISO | 83 | PD1 | 扩展 GPIO（U6） |
| 29 | PA7 | 栅驱 1 MOSI | 84 | PD2 | 遥控 RC3 / SBUS |
| 33 | PB1 | 模拟油门 | 85 | PD3 | 遥控 RC2 |
| 39 | PE8 | FOC1 PWM | 86 | PD4 | 栅驱 1 校准 |
| 40 | PE9 | FOC1 PWM | 87 | PD5 | 栅驱 1 使能 |
| 41 | PE10 | FOC1 PWM | 88 | PD6 | 栅驱 1 故障 |
| 42 | PE11 | FOC1 PWM | 89 | PD7 | 栅驱 2 片选 |
| 43 | PE12 | FOC1 PWM | 90 | PB3 | 栅驱 2 SCK |
| 44 | PE13 | FOC1 PWM | 91 | PB4 | 栅驱 2 MISO |
| 45 | PE14 | 电位器 1 | 92 | PB5 | 栅驱 2 MOSI |
| 46 | PE15 | 电位器 2 | 93 | PB6 | 扩展 GPIO（U6） |
| 47 | PB10 | PWM 油门 2 | 94 | PB7 | 扩展 GPIO（U6） |
| 50 | PB11 | 扩展 GPIO（U6）⚠ 不耐 5 V | 95 | PB8 | BOOT0 |
| 52 | PB13 | 栅驱 2 校准 | 96 | PB9 | 遥控 RC1 |
| 53 | PB14 | 栅驱 2 使能 | 97 | PE0 | H 桥方向 2 |
| 54 | PB15 | 栅驱 2 故障 | 98 | PE1 | H 桥方向 1 |
16. 连接器一览表
针序均已于 2026-08-25 对 EDA 网表核实。
| 位号 | 间距 / 形式 | 功能与针序 |
|---|---|---|
| J1 | XT60 形式大电流插头（卧式） | 主电源输入：1 = GND ／ 2 = BAT+ |
| F1 | 插片式（ATO）保险丝座 | 输入保险；保险管为板外件、不随板提供，规格见 §17 |
| CN1 | 3.5 mm 螺钉端子 2P | 外接电源开关（仅 mA 级，见 §4.3） |
| P4 | 5.08 mm 螺钉端子 3P | 电机 1 相线：1 = U ／ 2 = V ／ 3 = W |
| P6 | 5.08 mm 螺钉端子 3P | 电机 2 相线：1 = U ／ 2 = V ／ 3 = W |
| P7 | 3.5 mm 螺钉端子 2P | 母线泄放输出：1 = VBUS ／ 2 = CHOP；外接电阻 ≥ 5 Ω，包络见 §8 |
| P5 | 5.08 mm 螺钉端子 2P | 有刷 H 桥输出：1 = OUT2 ／ 2 = OUT1 |
| U15 | 2.0 mm 线对板 5P | 电机 1 霍尔：1 = +5 V ／ 2 = GND ／ 3 = HA ／ 4 = HB ／ 5 = HC |
| U9 | 2.0 mm 线对板 5P | 电机 2 霍尔（针序同上） |
| U6 | 2.54 mm 排针 3 × 5P | 遥控 ×3 + 扩展 GPIO ×6，见 §10 |
| P1 | 5.08 mm 螺钉端子 2P | +24 V 输出：1 = GND ／ 2 = +24 V |
| P2 / P3 | 5.08 mm 螺钉端子 2P ×2 | +12 V 输出（经软启动）：1 = GND ／ 2 = +12 V |
| CN7 | 2.0 mm 线对板 2P | +12 V 输出（未经软启动）：1 = +12 V ／ 2 = GND |
| U2 | 3.5 mm 螺钉端子 3P | +3.3 V / +5 V 输出：1 = +3V3 ／ 2 = +5V ／ 3 = GND |
| CN5 / CN40 | 2.0 mm 线对板 4P ×2 | CAN ×2（可级联）：1 = CANH ／ 2 = CANL ／ 3 = GND ／ 4 = NC；SW4 投切 120 Ω 终端 |
| CN36 | 2.5 mm 线对板 4P | 外部串口：1 = GND ／ 2 = 板侧 RX ／ 3 = 板侧 TX ／ 4 = +5 V（带 500 mA 自恢复保险丝）。⚠️ 信号线仅 3.3 V 电平，不耐 5 V，见 §9 |
| CN26 | 2.0 mm 线对板 3P | 模拟油门：1 = GND ／ 2 = THR ／ 3 = +5 V |
| CN2 | 2.0 mm 线对板 4P | PWM 油门 ×2：1 = GND ／ 2 = PWM2 ／ 3 = PWM1 ／ 4 = +5 V |
| CN6 / CN4 / CN3 | 2.0 mm 线对板 2P ×3 | 方向 / 模式 / 刹车：均为 1 = GND ／ 2 = 信号（低有效） |
| H1 | 2.54 mm 排针 5P | SWD 调试 |
| USB1 | USB Type-C | USB 下载 / 调试 / 供电 |
17. 电气特性（典型，Ta = 25 ℃）
| 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 主电源输入 VIN | 28 | 36 | 42 | V | 10S 锂电；绝对最大 45 V |
| 输入欠压启动门限 | 24.4 | 26.0 | 27.7 | V | 迟滞由控制器内部设定 |
| 输入浪涌电流（软启动） | — | 0.21 | — | A | 母线爬升约 330 ms |
| TVS 截止 / 击穿 / 钳位 | 48 | 58.9 | 77.4 | V | 1.5 kW @10-1000 µs |
| +24 V 轨 | — | 24 | — | V | 对外 P1，推荐连续 ≤ 2 A |
| +12 V 轨 | — | 12 | — | V | 对外 P2 / P3（软启动）、CN7（无软启动），推荐连续 ≤ 2 A |
| +5 V 轨 | — | 5.0 | — | V | 推荐连续 ≤ 1.5 A；CN36 侧带 500 mA 自恢复保险丝 |
| +3.3 V 轨 | — | 3.3 | 0.6 | V / A | LDO 硬上限 600 mA，对外推荐 ≤ 200 mA |
| 额定连续输出功率 @42 V | — | 400 | — | W | 每路，双路同时；整板 800 W |
| 额定连续输出功率 @36 V | — | 350 | — | W | 每路，双路同时；整板 700 W |
| 额定连续输出功率 @28 V | — | 300 | — | W | 每路，双路同时；整板 600 W |
| 额定连续相电流 | — | 8.6 – 9.7 | — | A | 对应上三行，随电压档变化 |
| 相线端子额定 | — | — | 24 | A | 端子器件额定，非输出能力承诺，见 §5.3 |
| 输入保险丝座额定 | — | — | 30 | A | 整板输入侧，限制链最紧的一环；⚠ 不得自行加大保险管 |
| 相电流采样量程 | — | — | ±41.25 | A | 2 mΩ + 增益 20 V/V；改 10 V/V 则 ±82.5 A |
| 母线电压采样量程 | — | — | 69.3 | V | 分压比 21.0 |
| 有刷 H 桥限流 | — | 3.33 | — | A | 出厂设定，器件 40 V / 6 A 级 |
| 母线泄放门限 | 43.1 | — | 44.1 | V | 关闭 / 开启，硬件迟滞 |
| 母线泄放电流（导通期） | — | 8.8 | — | A | 外接电阻 5 Ω 时；8 Ω 时为 5.5 A |
| P7 端子额定电流 | — | — | 7 | A | ⚠ 低于 5 Ω 档的导通电流，连续制动须取 ≥ 8 Ω，见 §8 |
| PWM 载波频率 | 16 | 20 | 40 | kHz | 固件设定 |
| CAN 速率 | — | — | 1 | Mbps | 经典 CAN，不支持 FD 高速段 |
| 遥控信号电平 | — | 3.3 / 5 | 5.5 | V | 三路均 5 V 耐受 |
| 工作温度 | -20 | — | +85 | ℃ | 受板载器件限制，整板以实测为准 |
⚠️ 重要：
- STM32G4 的 I/O 无正向注入通路，串联电阻不能防止过压损坏。 见 §3.1。
- U6 第 4 列首脚 PB11 不耐 5 V，为裸 GPIO，误接 5 V 会永久损坏 MCU。
- 保险管为板外件、不随板提供：输入为插片式（ATO）保险丝座，所配保险管须满足 30 A / ≥ 58 V 高分断。
- P7 外接电阻阻值下限 ≥ 5 Ω（绝对）／ ≥ 8 Ω（连续制动） —— P7 端子额定 7 A，5 Ω 时导通电流 8.8 A 已超额定，仅适用于短时点刹。见 §8。
- 峰值相电流超过 29.2 A RMS 时必须把 CSA 增益改到 10 V/V，否则 ADC 削顶、FOC 失控。
- 本平台上限 42 V，不支持 48 V 电池。 见 §20。
18. 机械尺寸
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 板尺寸 | 120 × 120 mm（圆角 R3.0 mm） |
| 整体高度 | 28 mm（含元件与插件引脚，见侧视图） |
| 安装孔 | 4 × Ø3.20 mm 完全贯穿（配 M3 螺钉），孔位间距 114 × 114 mm，距各边 3.0 mm |
| 层数 | 4 层（L1 器件 + 信号 + 覆铜 / L2 完整 GND 平面 / L3 VBUS + 相线功率分配 / L4 信号 + 部分 VBUS） |
| 铜厚 | 外层 1 oz，内层 0.5 oz |
| PCB 板厚 | 1.6 mm（典型） |
| 贴装 | 389 器件全部位于顶层，单面贴装 |
| 散热 | 功率 MOSFET、栅驱、降压 IC 裸焊盘下密布过孔到内 / 底层 |
俯视图（板框、安装孔） —— 单位 mm
侧视图（整体高度） —— 单位 mm
完整机械工程图与 3D 模型（STEP）可另行索取。
19. 出厂固件
本板出厂即带一套可直接使用的双路 FOC 固件：接上电机、霍尔与电源，用一根 USB 线做一次自学习 标定，之后踏板、触摸屏或整车 CAN 都能驱动它，客户不需要写一行代码。
固件的完整说明单独成册：
| 文档 | 《D2842-400-HB 出厂固件说明书》（随固件版本发布） |
| 内容 | 命令一览、标定流程、控制逻辑、CAN 与遥测协议、参数、故障码全表、升级方式 |
| 本规格书付印时的固件版本 | 0.4.15 |
为什么分成两本。 硬件定版之后不再变，而固件每隔几周就发一版。把固件写进规格书， 等于让一份描述硬件的文件跟着固件的节奏过期 —— 而读者没有办法判断手上这份是不是还准。
⇒ 本章只给能力概览，以及几条由硬件决定、不随固件版本变的事实。 命令名、协议字段、默认值、故障码一律以《固件说明书》为准，那一本标着它对应的固件版本。
19.1 能力概览
| 方面 | 出厂固件提供 |
|---|---|
| 控制模式 | 双路完全独立：电流（转矩）／速度（四象限，可回馈制动）／位置／开环，20 kHz 电流环 |
| 电机自学习 | 一条命令测出接线相序、绕组电阻电感与逆变器死区、霍尔换相表、机械增益，结果存在本板自己的 Flash 里。换电机、换供应商，重跑一遍即可，不改代码 |
| 整车通路 | 多个指令源按固定优先级仲裁：控制台 / 触摸屏 / 整车 CAN / 遥控 / 踏板；含挡位、速度档、限速与刹车驱动 |
| 保护 | 统一故障总线，每条故障分切桥 / 降额 / 仅报告三档动作；凡切桥一律锁存，必须显式清除 |
| 对外接口 | 人用的控制台命令行、程序用的遥测行、控制板用的整车 CAN、仪表用的 VGUS 触摸屏 |
| 升级 | 双分区 Bootloader，串口升级，镜像自带版本与校验；写坏了能自行引导回另一个分区 |
19.2 由硬件决定的三条（不随固件版本变）
一、霍尔反馈的静止分辨率是 ±30° 电角。 转子停住时霍尔不产生边沿，位置无法内插 （15 对极即 ±2.0° 机械）。这是传感器决定的，任何增益都买不过去，换任何固件也一样。 需要更高静止精度请选用带编码器的机型。见 §6。
二、本板不提供硬件级急停通路。 板上没有任何一条从输入到栅极、不经过 CPU 的关断通路 （栅极驱动器自身的 VDS 过流除外，见 §20 第 3 条）。出厂固件的急停是 1 kHz 轮询的软件实现， 快且可靠，但它仍是软件；换任何自研固件，这条硬件事实不变。 ⇒ 整机级的硬件急停能力须由系统设计者在板外实现。 本板只提供急停输入接口 （常闭对地、断线即停）。
三、霍尔信号经反相缓冲器，固件的状态表必须按反相后的编码建立，见 §12。 出厂固件的自学习会自动处理这一条。
19.3 一条必须写进整车出厂检查表的固件默认值
⚠️ 出厂固件默认不驱动 BRK 刹车输出。 装有刹车执行器的整车，必须在调试时使能并存盘 （命令见《固件说明书》），否则每次上电后本板都不驱动刹车执行器。
这个默认值是刻意的：一块 BRK 上什么都没接、却照样驱动 H 桥的板子，等于在声称自己正在刹车。 但正因为它是「安静地不动作」，调试时漏掉这一步不会有任何报错。
19.4 客户自行开发固件
板卡支持完全自研固件：SWD 与 USB 一键下载均已就绪，硬件资源见 §15 / §16。 本章描述的功能属于出厂固件，不构成硬件规格的一部分。
20. 已知限制与使用须知
硬件：
| # | 项 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 平台上限 42 V，不支持 48 V 电池 | 栅驱、板载降压、母线电解、保险丝座均为 60 V 级；48 V 体系（13S / 16S 满电 54.6 / 58.4 V）需整板重做 |
| 2 | 满电 42 V 距泄放门限 44.1 V 仅 2.1 V | 满电长坡制动可能触发泄放甚至过压保护，首次上路前请在满电状态复核母线读数 |
| 3 | 无硬件封波 | 栅驱 nFAULT 未接到定时器 BKIN。栅驱自身的 VDS 过流会关它那一路的栅极，所以并非无保护；但 MCU 侧关桥最坏需 50 µs + 中断延迟 |
| 4 | 无硬件级急停通路 | 板上无绕过 CPU 的关断通路；板卡只提供急停输入接口，整机级硬件急停须在板外实现，见 §19.2 第二条 |
| 5 | 无板载 NTC | 功率级温度依赖栅驱内部过温告警 + MCU 内部温度 + 固件 I²t 估算 |
| 6 | VBAT 直接接 +3V3 | 无备份电池 / 超级电容 ⇒ 备份寄存器活得过复位、活不过掉电，故障快照拔电即失 |
| 7 | EXTI15 冲突 | H 桥故障（PA15）与栅驱 2 故障（PB15）同属 EXTI line15，只能一个走中断、另一个轮询 |
| 8 | CN7 的 12 V 未经软启动 | 接大容性负载会在上电瞬间拉垮板内 12 V；对外供电请优先用 P2 / P3 |
| 9 | +3.3 V 仅 600 mA（LDO 硬上限） | 板内已占大部分，对外取电前请核算 |
| 10 | UART5 只收不发 | SBUS2 遥测回传与 UART5 调试打印均不可用 |
| 11 | 串行遥控只有 RC3 一路，且只收不发 | UART5_RX 在 G473 仅 PD2 一个落点，其 TX 落点被 FOC2 PWM 占用；RC1 / RC2 无 UART 复用，只能做 PWM / PPM 捕获，RC3 则无硬件 PWM 捕获 |
| 12 | 12 V 对外软启动不解决短路 | 硬短路由降压 IC 打嗝限流兜底，板内 12 V 会被拉垮 |
| 13 | 霍尔信号反相 | 固件状态表须按 §12 建立（出厂固件的 learn hall 自动处理） |
| 14 | CAN 不支持 FD 高速段 | 最高 1 Mbps |
| 15 | 方向 / 模式 / 刹车无 TVS | 板侧有 100 Ω 串阻 + 10 kΩ 上拉 + 10 nF 去抖，但无浪涌钳位；三路为低有效干接点，见 §11 |
| 16 | 母线 ADC 只用 61% 量程 | 分压 ÷21，满量程 69.3 V，分辨率取舍 |
| 17 | U6 的 +5 V 不带保险丝 | 该三列 +5 V 取电合计 ≤ 300 mA |
| 19 | ⚠️ P7 泄放端子额定 7 A，低于 5 Ω 档的导通电流 8.8 A | 板上丝印 ≥5Ω 是绝对下限，仅适用于短时点刹；连续制动须取 ≥ 8 Ω。见 §8 |
| 20 | ⚠️⚠️ 外部串口 CN36 的信号线不耐 5 V | 板侧 RX / TX 落在 PD8 / PD9（TT_a，上限 3.6 V）；板上 ESD 为 5 V 截止型，不构成过压保护。接 5 V TTL 设备须在板外加电平转换，见 §9 |
| 18 | ⚠️ 热性能未完成 EVT 测试 | 长时间满载温升、是否需要外加散热片 / 风冷，尚无测试报告。在报告出来之前，连续工作以额定 400 W / 路 为准；§5.3 限制链中的电流数值是保护门限与器件额定，不代表可持续输出的功率 |
出厂固件的已知限制见《D2842-400-HB 出厂固件说明书》「已知限制」一章 —— 它随固件版本更新，不在本书维护。
21. 版本信息
| 版本 | 日期 | 说明 |
|---|---|---|
| Rev. 1.3（预览版） | 2026-09-12 | 本版。更正主频：三处写作 168 MHz，实为 170 MHz（见下）。除此之外一个字未改 |
| Rev. 1.2（预览版） | 2026-09-02 | 固件章节改为索引：§19 只保留能力概览与由硬件决定的几条事实，命令、协议、参数、故障码移入随固件发布的《出厂固件说明书》；更正两处已被固件超过的表述（见下）。硬件章节无改动 |
| Rev. 1.1（预览版） | 2026-08-25 | 对外发布版。硬件章节对 EDA 工程网表逐条核对并更正；新增 §19 出厂固件功能预览 |
| Rev. 1.0 | 2026-08-14 | 首个正式版本（当时型号 PF2-600-B），对应 B 版硬件（原理图 DRC 0 条 / PCB DRC 0 条） |
| Rev. 0.1 | 2026-07-15 | 初版草稿，多项参数待评估，已归档 |
Rev. 1.3 相对 Rev. 1.2 的变化
只有一处，而它是一个硬件事实错。
| 项 | Rev. 1.2 | Rev. 1.3（本版） |
|---|---|---|
| 主频（§1 主控行、§2.2 标题、§2.3 参数表，共三处） | ❌ 168 MHz | ✅ 170 MHz —— STM32G473 在 Boost 模式下的主频是 170 MHz，本板 .ioc 里 RCC.SYSCLKFreq_VALUE=170000000，出厂固件启动时打印的也是 170 |
⚠ 这三处是抄来的，不是算错的：源头在更早那份内部规格书草稿里， Rev. 1.1 逐条核 EDA 网表时核的是引脚和连接器，主频不在那张网表上，所以没被核到。 ⇒ 一条不在校核清单上的参数，抄错了可以活很多版。
Rev. 1.2 相对 Rev. 1.1 的变化
硬件章节（§1 – §18、§20 的硬件表）一个字都没有改动。 本版只动固件相关的部分：
| 项 | Rev. 1.1 | Rev. 1.2（本版） |
|---|---|---|
| 固件内容的位置 | §19 用十六页描述固件功能、命令、CAN 协议与故障动作 | ✅ 移入《D2842-400-HB 出厂固件说明书》（随固件版本发布，当前对应 0.4.15）。§19 只保留能力概览、由硬件决定的三条事实、以及一条必须进整车检查表的固件默认值 |
| 故障码数量 | ❌「18 个故障码」 | ✅ 数量随固件版本变，不在本书写死；0.4.15 为 22 个，全表在《固件说明书》与板上 fault codes |
| 无指令自动停机 | ❌「60 s 无指令自动停」 | ✅ 该数字已被固件超过（现为 5 分钟，且只在「无需求 + 机器静止 + 无人操作」三条同时成立时计时，行驶中不可能触发）。判据与数字以《固件说明书》为准 |
| 串行遥控协议 | ❌「出厂固件当前实现的是 SBUS」 | ✅ SBUS 与 iBUS 均已实现，可切换（§10.1） |
| §20 的固件限制表 | 4 条写在本书里 | ✅ 改为指向《固件说明书》「已知限制」一章 —— 它跟着固件版本走 |
| 交叉引用 | 指向 §19.2 / §19.4 的旧小节号 | ✅ 随新章节结构更新 |
本版确立的规矩：硬件进规格书，固件进固件说明书。 固件升级不构成规格书改版的理由；规格书里保留的固件内容只应是一段指向说明书的索引。 ⇒ 这样一来，客户手上的规格书不会因为板子刷了新固件而变得不准。
Rev. 1.1 相对 Rev. 1.0 的变化
硬件核对结论：硬件本身未发生电气变更。 自 Rev. 1.0（2026-08-14）以来，PCB 器件数 （389，全部顶层贴装）、网表、引脚分配与连接器均逐条比对一致；唯一改动是 2026-08-15 将 一颗 +24 V 轨滤波电容改为与同轨其余三颗相同的料号（同容值、同耐压、同封装的 BOM 归并， 无电气影响）。下表的更正是规格书本身的错漏，不是硬件改版。
| 项 | Rev. 1.0 | Rev. 1.1（本版） |
|---|---|---|
| 板载降压拓扑 | ❌「100 V 级同步降压」 | ✅ 60 V 级、异步整流（外置续流二极管） —— 与 §20 第 1 条的「60 V 级器件」自洽 |
| 各电源轨能力 | 未给 | ✅ 补齐器件链能力与推荐连续取电，+3.3 V 明确为 600 mA 硬上限 |
| CN7 与 P2 / P3 | ❌ 混为一条「+12 V 输出」 | ✅ 区分：P2 / P3 经软启动，CN7 未经软启动 |
| CN2 | ❌「通用输入 ×2」 | ✅ 两路 PWM 油门输入（TIM2 捕获，PA3 / PB10），并给出针序 |
| CN26 / CN3 / CN4 / CN6 针序 | 未给顺序 | ✅ 逐脚给出；并注明三路开关量为低有效 |
| CAN 端子针序 | 未给 | ✅ 1 = CANH / 2 = CANL / 3 = GND / 4 = NC |
| J1 / P4 / P6 / P5 / P7 针序 | 部分缺 | ✅ 全部补齐 |
| 霍尔针序 | 1 = +5 V / 2 = GND（未注明依据） | ✅ 已对网表逐脚核实，并明确作废 Rev. 0.1 的相反写法 |
| TVS 参数 | 「截止 48 V 级」 | ✅ 48 V 截止 / 58.9 V 击穿 / 77.4 V 钳位 / 1.5 kW |
| 泄放门限 | 只给电流 | ✅ 补 44.1 V 开 / 43.1 V 关，并注明 MCU 只能关不能开 |
| 引脚表 | 缺 VBAT | ✅ 补 pin 6 = VBAT 直连 +3V3，并进 §20 已知限制 |
| 空闲 GPIO | 顺序随意 | ✅ 排序并核实为 9 个 |
| 已知限制 | 10 条（纯硬件） | ✅ 20 条硬件 + 4 条固件，新增无硬件封波、无硬件级急停通路、无 NTC、VBAT、EXTI15 冲突等 |
| 固件章节 | 无 | ✅ 新增 §19 出厂固件功能（预览） |
| 板外器件的写法 | 混入选型建议（如刹车电阻按 ≥ 400 W 选型、开关推荐额定） | ✅ 一律改为板侧接口要求与电气包络；板外器件不在供货范围内，不作选型推荐 |
| 产品型号 | PF2-600-B | ✅ D2842-400-HB（与板上丝印一致），并在 §1 给出命名规则 |
| 电压平台 | 散见各处 | ✅ §1 单列一节：36 V 标称 / 28 – 42 V 工作 / 45 V 绝对最大，并说明为何不支持 48 V |
| 整体高度 | TBD | ✅ 28 mm（含元件与插件引脚），取自机械工程图 |
| 安装孔 | ❌ Ø3.0 mm | ✅ Ø3.20 mm 完全贯穿（配 M3 螺钉），取自机械工程图 |
| 机械图 | 无 | ✅ §18 新增俯视图与侧视图（含标注） |
| 功率写法 | 把限制链推导值当作「持续 / 峰值输出能力」陈述 | ✅ 改为按母线电压分档的额定连续输出：42 V → 400 W / 36 V → 350 W / 28 V → 300 W（每路，双路同时）。限制链数值改为保护门限与器件额定，明确不构成输出承诺，并注明热性能未做 EVT |
| 相线端子额定 | ❌ 18 A | ✅ 24 A（18 A 是 P1 的额定，P4 / P6 已于 2026-08-14 换料，早期文档未同步） |
| P7 泄放端子额定 | ❌ 18 A | ✅ 7 A（实际为 3.5 mm 端子）。据此补出连续制动阻值下限 ≥ 8 Ω，并说明丝印 ≥5Ω 仅适用于短时点刹 |
| 保险丝 | 未说明 | ✅ 明确不得自行加大保险管额定值，并说明原因（座子 30 A、防反接 MOS 30 A 热限，加大只会取消保护） |
| CN36 电平 | ❌ 只写「双向 ESD + 串阻 ✅」，读起来像受保护 | ✅⚠️ P0 安全更正：PD8 / PD9 为 TT_a，上限 3.6 V，不耐 5 V；板上 ESD 为 5 V 截止型，不构成过压保护。新增 §9 警示与 §20 第 20 条 |
| 方向 / 模式 / 刹车前端 | ❌ 「仅 100 Ω 串阻，无滤波电容」 | ✅ 实为 100 Ω 串阻 + 10 kΩ 上拉至 +3V3 + 10 nF 去抖，按低有效干接点设计；仍无 TVS。§11 补出完整调理电路与时间常数 |
0x211 health 字节 | 未展开位定义 | ✅ 公开 bit7 = 刹车驱动已使能（「1 = 好」约定），并写明这一位两个方向都说明不了它看起来说明的事：0 不是一个诊断（没装刹车 vs 装了没使能，总线上分不开）、1 也不构成「本车可以停下」的证据（它是一个存下来的决定，不是一次测量，执行器脱落/线断/卡死仍报 1）。另附「只说使能不说可用」「早期固件恒 0」「拓扑 B 求或」「以驱动板实际发送为准」四条使用约束。2026-08-28 上板验证：同一条命令前后 health 70 → f0，控制板侧读到 brakedrv=1 |
| BRK 出厂默认 | 未说明 | ✅ 明确出厂默认关闭，装有刹车执行器的整车必须 brake on + save，否则每次上电不驱动 BRK 且 bit7 报 0；并说明该默认是刻意的、但失效方式是「安静地不动作」，应列进整车出厂检查项。§7 加指针。2026-08-28 上板验证：NOTHING STORED → stored: yes → stored: no，各自跨一次复位 |
| RC3 能力 | 只写「支持 SBUS」 | ✅ 说明其为通用 UART 接收通道，MCU 内置硬件 RXINV，反相型（SBUS）与常规电平（115200 / 420 k 一类）串行协议均可接收，无需外部反相器；并区分硬件能力与出厂固件已实现的部分 |
| 固件章节 | 按 08-25 早间状态写 | ✅ 依固件侧 review 更新：CAN 0x210 补速度档位、0x212 补车速；磁链 λ 标注不落盘；Bootloader 回滚补上板实测结论 |
本文档基于 B 版硬件 编写。电气参数为设计值与推导值，量产前以正式测试报告（EVT）为准。