氮化鎵集成電路縮小電動自行車和無人機的電機驅(qū)動器

基于氮化鎵器件的逆變器參考設(shè)計EPC9173無論是在尺寸、性能、續(xù)航里程、精度和扭矩方面，優(yōu)化了電機系統(tǒng)且簡化設(shè)計和加快產(chǎn)品推出市場的時間。我們可以把這種微型逆變器放進電機外殼中，從而把電磁干擾減到最小、實現(xiàn)最高的功率密度和最輕的重量。

宜普電源轉(zhuǎn)換公司(EPC)宣布推出EPC9173，它是一款三相無刷直流電機驅(qū)動逆變器，采用具備嵌入式柵極驅(qū)動器功能的EPC23101 eGaN®集成電路和一個3.3 mΩ導(dǎo)通電阻的浮動功率氮化鎵場效應(yīng)晶體管。EPC9173在20 V和85 V之間的輸入電源電壓下工作，峰值電流可高達50 Apk(35 ARMS)。這種電壓范圍和功率水平使該解決方案成為各種電機驅(qū)動應(yīng)用的理想器件，包括電動自行車、滑板車、城市汽車、無人機和機器人。

EPC9173包含所有必要的關(guān)鍵功能電路，可支持整個電機驅(qū)動逆變器，包括柵極驅(qū)動器、用于輔助管理電源的穩(wěn)壓軌、電壓和溫度傳感器、精確電流傳感器和保護功能。

這些參考設(shè)計板展示了基于氮化鎵器件的電機驅(qū)動的主要優(yōu)勢，包括小于30 ns的死區(qū)時間以實現(xiàn)非常高的電機和逆變器系統(tǒng)總效率，從而實現(xiàn)更長的續(xù)航里程、更低的失真以降低聲噪、更低的電流紋波以減少磁損耗、更低的扭矩紋波以提高精度，以及更低的濾波以降低成本。 由于EPC9173解決方案的重量更輕和尺寸更小，因此可以將驅(qū)動器放進電機外殼，并且可以支持低電感、更高功率密度的電機。當(dāng)配置為100 kHz頻率時，輸入濾波器和電容器的數(shù)量可以大大減少，而且電路板可以省卻電解電容器。

使用EPC23101硅基氮化鎵集成電路可以在更小的佔板面積上實現(xiàn)更高的性能，大大降低產(chǎn)品的設(shè)計工程以快速上市。該解決方案可實現(xiàn)相位電流傳感器和引腳分流電流傳感器，以實現(xiàn)最大的靈活性。宜普電源轉(zhuǎn)換公司提供的演示套件包括連接逆變器電路板和控制器電路板的接口板，以快速制作原型和縮短設(shè)計周期。

EPC9173的尺寸僅為130 mm x 100 mm(包括連接器)。這些板子還可以被配置為多相DC/DC轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)，包括降壓、升壓、半橋、全橋或LLC轉(zhuǎn)換器。

宜普電源轉(zhuǎn)換公司首席執(zhí)行官Alex Lidow說："設(shè)計人員可以使用氮化鎵集成電路來實現(xiàn)用于eMotion、機械臂和無人機的更輕、更精確、用電池驅(qū)動的電機驅(qū)動器。氮化鎵器件使電機系統(tǒng)可以更小、更輕、噪音更小、扭矩更大、實現(xiàn)更長的續(xù)航里程和精度更高。"